Tabla periódica de los elementos - DePa
Tabla periódica de los elementos - DePa
Tabla periódica de los elementos - DePa
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Tabla</strong> <strong>periódica</strong> <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
<strong>elementos</strong>
Wolfang Döbereiner<br />
Ca Sr Ba<br />
40 88 137<br />
Li Na K<br />
7 23 39<br />
Cl Br I<br />
32 80 127<br />
En triadas <strong>de</strong> <strong>elementos</strong> con<br />
propieda<strong>de</strong>s semejantes el<br />
elemento <strong>de</strong> en medio tiene<br />
el promedio <strong>de</strong> la masa <strong>de</strong><br />
<strong>los</strong> <strong>de</strong> <strong>los</strong> extremos<br />
1780-1849
Pattenköfer 1850<br />
Las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
<strong>elementos</strong> son las<br />
propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>los</strong> números<br />
Mg Ca Sr<br />
24 40 88<br />
16 48<br />
O S Se Te<br />
16 32 80 128<br />
16 48 48
Alexandre-Emile Chancourtois<br />
1820 - 1886
• Utilizó un cilindro vertical con 16<br />
líneas equidistantes en su superficie<br />
paralelas al eje <strong>de</strong>l cilindro.<br />
• Dibujó una hélice a 45° <strong>de</strong>l eje <strong>de</strong>l<br />
cilindro.<br />
• De esta manera, <strong>los</strong> <strong>elementos</strong> que<br />
diferían entre sí en peso atómico en<br />
aproximadamente 16 unida<strong>de</strong>s o<br />
múltip<strong>los</strong> <strong>de</strong> 16 caen más o menos en<br />
la misma línea vertical y<br />
sorpren<strong>de</strong>ntemente, estos <strong>elementos</strong><br />
tenían propieda<strong>de</strong>s similares.<br />
La hélice telúrica
1837 - 1898<br />
John A. Newlands<br />
Si <strong>los</strong> <strong>elementos</strong> se or<strong>de</strong>nan <strong>de</strong><br />
acuerdo con sus pesos atómicos, el<br />
octavo elemento, empezando por<br />
cualquiera <strong>de</strong> el<strong>los</strong>, es <strong>de</strong> cierta<br />
manera una repetición <strong>de</strong>l primero, en<br />
forma similar a la nota número ocho<br />
<strong>de</strong> la escala musical.
La Ley Periódica<br />
Dimitri Ivanovich Men<strong>de</strong>leiev - Ley<br />
Periódica:<br />
Las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>los</strong> <strong>elementos</strong> son<br />
una función <strong>periódica</strong> <strong>de</strong> sus pesos<br />
atómicos.
1834 - 1907<br />
Dimitri Men<strong>de</strong>liev
¡La gran i<strong>de</strong>a <strong>de</strong><br />
Men<strong>de</strong>leiev!<br />
Poner la ley <strong>periódica</strong> en forma <strong>de</strong><br />
tabla, a la que llamamos, lógicamente:<br />
<strong>Tabla</strong> Periódica
63 <strong>elementos</strong>
Hechos notables<br />
• Aparecen algunos huecos entre <strong>elementos</strong>.<br />
• Men<strong>de</strong>leiev consi<strong>de</strong>ra que no pue<strong>de</strong> haber<br />
distancias tan gran<strong>de</strong>s en peso entre dos<br />
<strong>elementos</strong> adyacentes y que por lo tanto,<br />
<strong>de</strong>ben existir <strong>elementos</strong> con pesos atómicos<br />
intermedios que no han sido <strong>de</strong>scubiertos.<br />
• Men<strong>de</strong>leiev predice las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
<strong>elementos</strong> aun no <strong>de</strong>scubiertos.
Predicciones <strong>de</strong> Men<strong>de</strong>leiev<br />
• Eka-aluminio<br />
• Eka-Boro<br />
• Eka-silicio<br />
• Eka- manganeso<br />
• Tri-manganeso<br />
• Dvi-Telurio<br />
• Dvi-Cesio<br />
• Eka-Tantalo<br />
• Galio<br />
• Escandio<br />
• Germanio<br />
• Tecnecio<br />
• Renio<br />
• Polonio<br />
• Francio<br />
• Protactinio
Eka aluminio (1871)<br />
• Peso atómico 68<br />
• Densidad 5.9<br />
• Óxido <strong>de</strong> fórmula Ea 2O 3<br />
• Punto <strong>de</strong> fusión bajo<br />
• No volátil, estable en aire<br />
• Poco soluble en ácidos y<br />
bases<br />
• Se <strong>de</strong>scubrirá por análisis<br />
espectroscópico<br />
Predicciones ....<br />
Galio (1875)<br />
• Peso atómico 69<br />
• Densidad 5.94<br />
• Óxido <strong>de</strong> fórmula Ga 2O 3<br />
• Punto <strong>de</strong> fusión 30.15<br />
• No volátil, estable en aire<br />
• Difícilmente soluble en<br />
<strong>los</strong> ácidos y en las bases.<br />
• Se <strong>de</strong>scubrió con ayuda<br />
<strong>de</strong>l espectroscopio
<strong>Tabla</strong> <strong>periódica</strong> <strong>de</strong> Men<strong>de</strong>leiev
Valencia<br />
• Men<strong>de</strong>leiev hace notar que la<br />
secuencia <strong>de</strong> <strong>los</strong> <strong>elementos</strong> en la<br />
tabla está en concordancia con la<br />
valencia (<strong>de</strong>l latín valens: valer,<br />
tomar algún valor).<br />
• La valencia es una característica <strong>de</strong><br />
<strong>los</strong> <strong>elementos</strong> que se relaciona con<br />
su capacidad <strong>de</strong> combinación.
Valencia
Valencia<br />
Como pue<strong>de</strong> observarse en la tabla anterior, existe<br />
una secuencia regular para la valencia<br />
(1,1,2,3,4,3,2,1,1,2...etc.)<br />
que está relacionada con la posición relativa que<br />
guardan <strong>los</strong> <strong>elementos</strong> en la tabla <strong>de</strong> Men<strong>de</strong>leiev.
Los gases nobles<br />
• En la época en que Men<strong>de</strong>leiev<br />
presentó su tabla, no se conocían <strong>los</strong><br />
llamados Gases Nobles.<br />
• ¿Cómo se <strong>de</strong>scubrieron?<br />
• ¿Por qué se llaman nobles?
Los gases nobles<br />
• Los gases nobles <strong>de</strong>scubiertos tenían<br />
masas atómicas relativamente bajas.<br />
• No tenían lugar en la tabla.<br />
• Pero ¿Cuál sería su valencia?<br />
¡Cero!
Los gases nobles<br />
• Si se incorporan estos <strong>elementos</strong><br />
(<strong>de</strong> acuerdo con su peso atómico) al<br />
sistema periódico, se obtiene un<br />
nuevo grupo.<br />
• La secuencia <strong>de</strong> las valencias sería<br />
ahora 1,0,1,2,3,4,3,2,1,0,1,2...etc. lo<br />
que respeta la periodicidad y aún<br />
más, mejora la secuencia <strong>de</strong> las<br />
valencias.
Al mismo tiempo que<br />
Men<strong>de</strong>leiev, pero en Alemania,<br />
Meyer publica su clasificación<br />
<strong>de</strong> <strong>los</strong> <strong>elementos</strong>.<br />
Observó que las propieda<strong>de</strong>s<br />
físicas y químicas similares se<br />
repetían <strong>periódica</strong>mente<br />
cuando <strong>los</strong> <strong>elementos</strong> se<br />
acomodaban según su peso<br />
atómico creciente.<br />
LAS TABLAS PERIÓDICAS DE<br />
MENDELEIEV Y DE MEYER<br />
SON LAS PRECURSORAS DE<br />
LA TABLA PERIÓDICA<br />
MODERNA.<br />
Lothar Meyer<br />
1830 - 1895
Volúmenes atómicos
Volumen molar
Temperatura <strong>de</strong> fusión
1887-1915<br />
Desarrolló el concepto <strong>de</strong> número<br />
atómico, i<strong>de</strong>ntificándolo como el<br />
número <strong>de</strong> protones en el núcleo.<br />
Henry Moseley
TABLA PERIÓDICA ACTUAL<br />
Es una herramienta química muy<br />
valiosa por toda la información<br />
que reúne…
ABUNDANCIA RELATIVA DE ELEMENTOS EN EL UNIVERSO<br />
HIDROGENO<br />
60%<br />
OXIGENO<br />
1%<br />
(% EN MASA)<br />
OTROS<br />
2%<br />
HELIO<br />
37%
ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS EN EL SOL<br />
Nótese que predominan <strong>los</strong> <strong>elementos</strong> más ligeros. De <strong>los</strong> metales <strong>de</strong><br />
transición hay una mayor concentración <strong>de</strong> Hierro. La mayoría son <strong>elementos</strong><br />
con n° atómico par.
ABUNDANCIA RELATIVA DE ELEMENTOS EN LA TIERRA<br />
(% EN MASA)<br />
MAGNESIO,<br />
12.7<br />
SILICIO, 15.2<br />
AZUFRE, 1.9<br />
NIQUEL, 2.4<br />
OTROS,<br />
3.7<br />
HIERRO, 34.6<br />
OXIGENO, 29.5
ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS EN LA LUNA<br />
En la Luna hay mucho menos hidrógeno que en la corteza terrestre, lo cual habla<br />
<strong>de</strong> la ausencia <strong>de</strong> agua. La no existencia <strong>de</strong> <strong>elementos</strong> volátiles apoya la teoría <strong>de</strong><br />
que la Luna se formó como cuerpo separado <strong>de</strong> la Tierra, en una zona a muy alta<br />
temperatura <strong>de</strong> nuestro sistema solar.
ALUMINIO, 7.5<br />
HIERRO, 4.7<br />
Abundancia <strong>de</strong> <strong>los</strong> <strong>elementos</strong> en la corteza<br />
terrestre (incluidos océanos y atmósfera)<br />
CALCIO, 3.4<br />
SODIO,<br />
2.6<br />
SILICIO, 26<br />
CLORO,<br />
0.2<br />
TITANIO,<br />
0.6<br />
POTASIO, 2.4<br />
FÓSFORO, 0.1<br />
MAGNESIO, 1.9<br />
HIDRÓGENO, 0.9<br />
OXÍGENO, 50
ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS EN LA CORTEZA TERRESTRE<br />
En la corteza terrestre abundan <strong>los</strong> cationes <strong>de</strong> <strong>los</strong> metales <strong>de</strong> las familias I y II<br />
así como cationes con cargas eléctricas altas (metales <strong>de</strong> transición). Las sales<br />
que predominan son en su mayoría óxidos, cloruros, fosfatos, sulfuros,<br />
sulfatos y carbonatos.
CALCIO,<br />
1.5<br />
COMPOSICIÓN DEL CUERPO HUMANO<br />
(% EN MASA)<br />
CARBONO, 18<br />
POTASIO ,<br />
0.35<br />
FOSFORO, 1<br />
NITROGENO, 3<br />
HIDROGENO, 10<br />
SODIO, 0.15<br />
AZUFRE,<br />
0.25<br />
MAGNESIO,<br />
CLORO, 0.05<br />
0.15<br />
HIERRO, 0.004<br />
OXIGENO, 65
Clasificación por época <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>scubrimiento
C<br />
l<br />
a<br />
s<br />
i<br />
f<br />
i<br />
c<br />
a<br />
c<br />
i<br />
ó<br />
n<br />
p<br />
o<br />
r<br />
T<br />
I<br />
P<br />
O<br />
d<br />
e<br />
E<br />
S<br />
T<br />
R<br />
U<br />
C<br />
T<br />
U<br />
R<br />
A<br />
C<br />
R<br />
I<br />
S<br />
T<br />
A<br />
L<br />
I<br />
N<br />
A
Clasificación por año <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>scubrimiento
Otros formatos <strong>de</strong> la tabla<br />
<strong>periódica</strong> actual…
La <strong>Tabla</strong> Periódica con Elementos Reales
Gases Nobles
Hidrógeno
Metales Alcalinos
Metales Alcalinotérreos
Familia <strong>de</strong>l Boro
Familia <strong>de</strong>l Carbono
Familia <strong>de</strong>l Nitrógeno
El profesor Daniel Dreyfuss (Cincinnati, Ohio, USA) en su<br />
Periodicar, <strong>de</strong>corado por sus alumnos <strong>de</strong> preparatoria.
Figure 06.30
<strong>Tabla</strong> larga y mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong><br />
Schrödinger
Electronegatividad<br />
Linus Carl Pauling<br />
(1901-1994), premio<br />
Nóbel <strong>de</strong> Química<br />
en 1954 y premio<br />
Nóbel <strong>de</strong> la paz en<br />
1962.
Electronegatividad<br />
• La electronegatividad representa<br />
una medida <strong>de</strong>l grado <strong>de</strong><br />
atracción <strong>de</strong> un par <strong>de</strong> electrones<br />
en un enlace covalente.<br />
• Pauling obtuvo <strong>los</strong> valores <strong>de</strong><br />
electronegatividad<br />
empíricamente, a través <strong>de</strong> la<br />
medición <strong>de</strong> las energías <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
enlaces.
Electronegatividad<br />
• La escala <strong>de</strong> electronegativida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> Pauling sigue siendo la más<br />
usada en nuestros días y<br />
presenta valores que siempre son<br />
positivos.<br />
• En esta escala el F es el elemento<br />
más electronegativo (4.0) y el Cs<br />
el menos electronegativo (0.7).
Electronegatividad<br />
• Los <strong>elementos</strong> que presentan valores<br />
gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong> electronegatividad son<br />
<strong>elementos</strong> que tienen gran ten<strong>de</strong>ncia a atraer<br />
electrones y se dice que son <strong>los</strong> <strong>elementos</strong><br />
más electronegativos.<br />
• Aquel<strong>los</strong> <strong>elementos</strong> con valores <strong>de</strong><br />
electronegatividad pequeños ten<strong>de</strong>rán a<br />
ce<strong>de</strong>r electrones y se dirá que son <strong>los</strong><br />
<strong>elementos</strong> menos electronegativos.
H 2.1<br />
Electronegatividad<br />
Li 1.0 Be 1.5 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0<br />
Na 0.9 Mg 1.2 Al 1.5 Si 1.8 P 2.8 S 2.5 Cl 3.0<br />
K 0.8 Ca 1.0 Ga 1.6 Ge 1.8 As 2.0 Se 2.4 Br 2.8<br />
Rb 0.8 Sr 1.0 In 1.7 Sn 1.8 Sb 1.9 Te 2.1 I 2.5<br />
Cs 0.7 Ba 0.9 Tl 1.8 Pb 1.8 Bi 1.9 Po 2.0 At 2.2
Electronegatividad
Electronegatividad
Ten<strong>de</strong>ncias en <strong>los</strong> radios atómicos<br />
Radios atómicos en Å.<br />
Explicar estas ten<strong>de</strong>ncias<br />
en función <strong>de</strong> la<br />
atracción electrostática<br />
núcleo-electrones.<br />
76
Propieda<strong>de</strong>s <strong>periódica</strong>s<br />
Reactividad <strong>de</strong> metales:<br />
Metal + No metal = compuesto iónico<br />
Óxido metálico + agua = hidróxido metálico<br />
Óxido metálico + ácido = sal + agua<br />
Para <strong>los</strong> metales alcalinos:<br />
2 M + H 2 2 MH<br />
2 M + S M 2S<br />
2 M +2 H 2O 2 MOH + H 2<br />
77
Propieda<strong>de</strong>s <strong>periódica</strong>s<br />
81