Química Unidad III
Masa Atómica
Historia de la Tabla Periódica • La primera clasificación consistía en una separación entre los metales y los no metales, o sea las propiedades físicas, y en total eran sólo como cincuenta elementos. • La segunda clasificación la hizo Johann Döbereiner en 1829 y separaba los elementos en grupos de a tres llamadas tríadas. Los grupos estaban conformados por tres elementos parecidos en masa. Al hacer las agrupaciones observó que dentro de los grupos los elementos tenían propiedades químicas similares. • La tercera clasificación se llama las octavas de Newland, la hizo John Newlands en 1864. Las columnas organizaban los elementos de a siete de forma decreciente según su masa atómica.
Observó propiedades químicas parecidas en los elementos de una fila • La cuarta clasificación fue la de Dmitri Mendeleev y Julius Meyer en 1869. Los dos desarrollaban su tablas por separado pero como Mendeleev publicó la suya primero, él se llevó los honores. Organizó su tabla de forma creciente, en fila, según masa atómica. Observó que algunas propiedades físicas o químicas se repetían según una periodicidad, es decir, a intervalos regulares. Otra parte importante de su tabla era que dejó espacios abiertos para elementos que no se habían descubierto.
• La tabla actual se basa en la de Mendeleev y la creó Henry Moseley en 1912. Los elementos se organizan según el número atómico (número de protones). • En 1830 Jons Jacob Berzelius estableció normas acerca de la simbología para cada elemento. El símbolo para un elemento debe ser la inicial del nombre latín o la inicial
Química Unidad III
seguida por otra letra del nombre, con la primera letra en mayúscula y la segunda, si hay, en minúscula. • Los nombres de los elementos se han dado en general en honor a un planeta, un asteroide o a un científico importante.
Elemento
Porcentaje de la corteza
Oxígeno
49,5
Silicio
25,7
Aluminio
7,5
Hierro
4,7
Calcio
3,4
Otros
4,2
Abundancia de los elementos en la corteza (océanos y atmósfera)
Grupo y Período • Grupo: son las columnas verticales del sistema periódico. Hay 18 grupos y se dividen en los grupos A y B, los representativos y los de transición, respectivamente. Grupo
Familia (nombre)
Último electrón de la configuración
I
Alcalinos
s1
II
Alcalinos térreos
s2
III
Térreos
p1
IV
Carbonoides
p2
V
Nitrogenoides
p3
VI
Calcógenos o Anfígenos
p4
VII
Halógenos
p5
VIII
Gases Nobles
p6
Las familias A o representativos
Química Unidad III
**Nota: una excepción a la tabla anterior es el helio (He) que termina en 1s² pero que pertenece al grupo VIII y la familia de los gases nobles** • La configuración electrónica de los elementos representativos termina en el subnivel s o p, mientras los que terminan en d o en f pertenecen al grupo de transición. • Período: son las columnas horizontales del sistema periódico. La tabla periódica actual tiene siete períodos. Todos los elementos de un mismo período tienen idénticos niveles de energía. • Para determinar el grupo, la familia y el período de un dado elemento: 1. Desarrolla la configuración electrónica. 2. Si el último electrón configurado pertenece al subnivel s o p, es decir, si es un elemento representativo, suma los electrones del mayor nivel de energía para determinar el grupo. 3. El grupo se escribe en números romanos y después se coloca A (representativo) o B (transición) según corresponde. 4. La familia se determina ocupando la tabla o de memoria. 5. Si el elemento es de transición, si termina en d o en f, suma todos los electrones desde el mayor nivel de energía en adelante. Nota: si la cantidad de electrones sumados es igual o excede ocho, será del grupo ocho. No es necesario clasificar la familia para los elementos de transición. 6. El período es el mayor nivel de energía. Ejemplos: • A. ₈O: 1s², 2s², 2p⁶ Grupo: VIII A Familia: Gases Nobles Período: 2 B. ₂₄Cr: 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d⁴ Grupo: VI B Período: 4 Propiedades Periódicas • Radio Atómico: el radio atómico es la distancia que hay entre el núcleo de un átomo y el electrón más externo de él. Mientras más cargas negativas y positivas tenga el átomo, mayor será la atracción y menor será el volumen. Por período, el radio atómico disminuye y, por grupo, el radio atómico aumenta. • Carácter Metálico: el carácter metálico de los átomos aumenta de derecha a izquierda, encontrando los más metálicos al inferior izquierda de la tabla. Tienden a perder electrones quedando cargados positivamente formando cationes. • Energía o Potencial de Ionización: el potencial de ionización es la energía mínima requerida para separar un electrón de un átomo neutro o de un ion gaseoso y así formar un catión. Por período, aumenta y por grupo, disminuye. El elemento con mayor potencial de ionización se encuentra al lado derecho, arriba de la tabla periódica. Los gases nobles necesitan mucha energía para realizar una ionización. La reacción se puede representar de la siguiente forma: A₍ᵦ₎ + Eᵢ ➙ A⁺₍ᵦ₎ + 1e⁻ siendo A₍ᵦ₎ los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento químico; Eᵢ, la energía de ionización y e⁻ un electrón.
Química Unidad III
• Afinidad Eléctrica o Electroafinidad: la afinidad eléctrica es la energía involucrada en el proceso en que un átomo o ion gaseoso gana un electrón para formar un anión. La afinidad electrónica en la tabla periódica varía igual que el potencial de ionízación, al lado derecho y arriba es mayor. La reacción se puede representar de la siguiente forma: X (g) + 1e⁻ ➙ X⁻ (g) + AE siendo X (g) los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento químico; e⁻, el electrón capturado y AE la energía liberada. • Electronegatividad: la electronegatividad es la capacidad que tienen los átomos o la fuerza que presentan para atraer electrones de otro átomo y formar así un enlace químico. Los elementos con mayor electronegatividad se encuentran al lado derecho y arriba en la tabla periódica. Ella aumenta por período y disminuye por grupo. • Radio Iónico: el radio iónico es la distancia media entre dos átomos contiguos cuando han perdido o ganado electrones. Al ganar electrones el radio iónico aumenta, al perderlos disminuye. • Volumen Atómico: el volumen atómico es la relación que hay entre la masa de un mol de átomos del elemento y su densidad: V= masa/densidad • Radio Covalente: el radio covalente es según el tipo de enlace por lo cual dos átomo están unidos. • Electropositividad: el electropositividad es la tendencia de un átomo o molécula de un elemento a ceder electrones, varía de igual forma que los metales. • Mol: un mol es una unidad de cantidad utilizada en química y que corresponde a 6,02 × 10²³ partículas. • Características de los metales: los metales son sólidos y brillantes, en la tabla periódica se ubican hacia abajo al lado izquierdo. Son dúctiles, maleables, buenos conductores de calor y electricidad y tienen altos puntos de ebullición y fusión. • Características de los no metales: los no metales son malos conductores de electricidad y calor, no son dúctiles ni maleables y poseen bajos puntos de fusión. • Dúctil: es una propiedad de los metales que les permite formar alambres o hilos. • Maleable: es una propiedad de los metales que les permite formar planchas o láminas. Propiedades Periódicas en la Tabla Periódica • Propiedades que aumentan hacia abajo y a la izquierda: • Carácter Metálico • Radio Atómico • Radio Iónico • Electropositividad • Volumen Atómico Propiedades que aumentan hacia arriba y la derecha: • • Potencial de Ionizacíon • Electroafinidad • Electronegatividad
Química Unidad III
