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Clasificación periódica
Antecedentes históricos
El descubrimiento de un gran número de elementos y el estudio de sus propiedades puso de manifiesto entre algunos de ellos ciertas semejanzas. Esto indujo a los químicos a buscar una clasificación de los elementos no solo con objeto de facilitar su conocimiento y su descripción, sino, más importante, para las investigaciones que conducen a nuevos avances en el conocimiento de la materia.
En un principio los elementos se clasificaron y ordenaron,
según sus propiedades más comunes. Obedeciendo a los
primeros bosquejos de las tablas periódicas, los más
destacados fueron:
1er. Intento de clasificación: “Tríadas de Döbereiner”
Postulado por Döbereiner entre 1817 y 1829, ésta consistía en la clasificación de los elementos químicos según sus propiedades más comunes y cada tres elementos se íban formando estos grupos con características similares. Ejemplo:
Elemento Símbolo Peso atómico
Litio Li 7
Sodio Na x = (7+39)/2
Potasio K 39
Elemento Símbolo Peso atómico
Cloro Cl 35 Bromo Br x= (35+127)/2 Yodo I 127
Calcio Ca 40 Estroncio Sr x= (40+137/2 Bario Ba 137
Azufre S 32 Selenio Se x= (32+128)/2 teluro Te 128
Segunda tentativa de clasificación:
"Ley de las octavas de Newlands"
En 1864, J. A. R. Newlands observó que dispuestos los elementos en orden crecientes a sus pesos atómicos, después de cada siete elementos, en el octavo se repetían las propiedades del primero y por analogía con la escala musical enunciaba su ley de las octavas.
Tercera tentativa de clasificación:
"Ley periódica de
Mendeleev y Meyer"
El ruso Dimitri I. Mendeleev
en 1869 y J.L. Meyer en
Alemania (1870)
establecieron la tabla
periódica de los elementos
comprendiendo el alcance de
la ley periódica.
La clasificación de Mendeleev es la mas conocida y
elaborada de todas las primeras clasificaciones
periódicas.
Clasificó lo 63 elementos conocidos hasta entonces
utilizando el criterio de masa atómica usado hasta
entonces.
Hasta bastantes años después no se definió el concepto
de número atómico puesto que no se habían descubierto
los protones.
Dejaba espacios vacíos, que él consideró que se trataba
de elementos que aún no se habían descubierto.
Así, predijo las propiedades de algunos de éstos, tales como el
germanio (Ge).
En vida de Mendeleev se descubrió el Ge que tenía las propiedades
previstas
Un inconveniente de la tabla de Mendeleev era que algunos elementos
tenía que colocarlos en desorden de masa atómica para que
coincidieran las propiedades.
Él lo atribuyó a que las masas atómicas estaban mal medidas. Así, por
ejemplo, colocó el teluro (Te) antes que el yodo (I) a pesar de que la
masa atómica de éste era menor que la de aquel; la masa atómica Ar
(39.95) > K (39.10); el argón debería aparecer en la posición del K,
en la tabla actual.
Otra propiedad periódica distinta a la masa, responsable de la
periodicidad observada.
Tanto Mendeleev como Meyer ordenaron los elementos según
sus masas atómicas
Ambos dejaron espacios vacíos donde deberían encajar algunos
elementos entonces desconocidos
Entonces, ¿porqué se considera a Mendeleev el padre de la
Tabla Periódica Moderna, y no a Meyer, o a ambos?
• Propuso que si el peso atómico de un elemento lo situaba en el
grupo incorrecto, entonces el peso atómico debía estar mal
medido. Así corrigió las masas de Be, In y U.
• Estaba tan seguro de la validez de su Tabla que predijo, a partir de
ella, las propiedades físicas de tres elementos que eran
desconocidos,
Mendeleev...
Tras el descubrimiento de estos tres elementos (Sc, Ga,
Ge) entre 1874 y 1885, que demostraron la gran
exactitud de las predicciones de Mendeleev, su Tabla
Periódica fué aceptada por la comunidad científica.
La tabla periódica actual
En 1913 Moseley ordenó los elementos de la tabla periódica
usando como criterio de clasificación el número atómico.
Enunció la “ley periódica”: "Si los elementos se colocan
según aumenta su número atómico, se observa una
variación periódica de sus propiedades físicas y
químicas".
Glenn T. Seaborg
Tras participar en el descubrimiento de 10 nuevos elementos, en 1944 sacó
14 elementos de la estructura principal de la Tabla Periódica proponiendo su
actual ubicación debajo la serie de los Lántanidos, siendo desde entonces
conocidos como los actínidos.
Tabla periódica
Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas grupos.
Grupos: estan formados por un conjunto de elementos que tienen propiedades químicas semejantes.
Periodos: están formados por un conjunto de elementos que teniendo propiedades químicas diferentes, mantienen en común el presentar igual número de niveles con electrones en su envoltura, correspondiendo el número de PERIODO al total de niveles.
Metales alcalinos
Metales alcalino-térreos
Metales de Transición - d
Halógenos
Gases Inertes
Metaloides
No Metales
Otros Metales
Tierras
Raras
Organización de la tabla periódica
1 2 3 4 5 6 7
Periodos Grupos
1s 2s2p
3s3p
4s3d4p 5s4d5p
6s5d4f6p
7s6d5f7p
(2) (8) (8)
(18) (18) (32)
Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuración electrónica del
último nivel energético.
La tabla periódica se puede clasificar de acuerdo a sus
orbitales atómicos ya que esta se debe a la configuración
electrónica
Las propiedades físicas y químicas de los elementos dependen, fundamentalmente, de su
configuración electrónica.
Bloque “s”
Bloque “p”
Bloque “d”
Bloque “f”
p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
s1 s2
d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10
f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14
H He
Los grupos del I al VIII A se le conoce como elementos representativos (principales) por tener orbitales externos (s,p)
Los grupos B o bloque d, son los llamados metales de transición
Los elementos de transición interna que aparecen abajo (bloque f), la primera fila la serie de los lantánidos y la segunda fila actínidos.
Metales
No Metales
Metaloides
Pocos elementos aparecen en la Naturaleza sin combinarse. En su estado elemental, la mayoría forman
sólidos moleculares, algunos son diatómicos y otros
monoatómicos.
Elemento abundancia
(ppm)
Oxígeno 474 000
Silicio 277 000
Aluminio 82 000
Hierro 41 000
Calcio 41 000
Sodio 23 000
Magnesio 23 000
Potasio 21 000
Titanio 5 600
Hidrógeno 1 520
ppm= g por 1000 kg
Elementos abundantes en la corteza terrestre
