Tabla periódica de los

elementos

Wolfang Döbereiner

Ca Sr Ba

40 88 137

En triadas de elementos con

propiedades semejantes el

elemento de en medio tiene

el promedio de la masa de

los de los extremos

1780-1849

Li Na K

7 23 39

Cl Br I

32 80 127

Pattenköfer 1850

Las propiedades de los

elementos son las

propiedades de los números

Mg Ca Sr

24 40 88

16 48

O S Se Te

16 32 80 128

16 48 48

Alexandre-Emile Chancourtois

1820 - 1886

La hélice telúrica

• Utilizó un cilindro vertical con 16

líneas equidistantes en su superficie

paralelas al eje del cilindro.

• Dibujó una hélice a 45° del eje del

cilindro.

• De esta manera, los elementos que

diferían entre sí en peso atómico en

aproximadamente 16 unidades o

múltiplos de 16 caen más o menos en

la misma línea vertical y

sorprendentemente, estos elementos

tenían propiedades similares.

John A. Newlands Si los elementos se ordenan de

acuerdo con sus pesos atómicos, el

octavo elemento, empezando por

cualquiera de ellos, es de cierta

manera una repetición del primero, en

forma similar a la nota número ocho

de la escala musical.

1837 - 1898

La Ley Periódica

Dimitri Ivanovich Mendeleiev - Ley

Periódica:

Las propiedades de los elementos son

una función periódica de sus pesos

atómicos.

Dimitri Mendeliev

1834 - 1907

¡La gran idea de

Mendeleiev!

Poner la ley periódica en forma de tabla, a la que llamamos, lógicamente:

Tabla Periódica

63 elementos

Hechos notables

• Aparecen algunos huecos entre elementos.

• Mendeleiev considera que no puede haber

distancias tan grandes en peso entre dos

elementos adyacentes y que por lo tanto,

deben existir elementos con pesos atómicos

intermedios que no han sido descubiertos.

• Mendeleiev predice las propiedades de los

elementos aun no descubiertos.

Predicciones de Mendeleiev

• Eka-aluminio

• Eka-Boro

• Eka-silicio

• Eka- manganeso

• Tri-manganeso

• Dvi-Telurio

• Dvi-Cesio

• Eka-Tantalo

• Galio

• Escandio

• Germanio

• Tecnecio

• Renio

• Polonio

• Francio

• Protactinio

Predicciones ....

Eka aluminio (1871)

• Peso atómico 68

• Densidad 5.9

• Óxido de fórmula Ea2O3

• Punto de fusión bajo

• No volátil, estable en aire

• Poco soluble en ácidos y

bases

• Se descubrirá por análisis

espectroscópico

Galio (1875)

• Peso atómico 69

• Densidad 5.94

• Óxido de fórmula Ga2O3

• Punto de fusión 30.15

• No volátil, estable en aire

• Difícilmente soluble en

los ácidos y en las bases.

• Se descubrió con ayuda

del espectroscopio

Tabla periódica de Mendeleiev

Valencia

• Mendeleiev hace notar que la

secuencia de los elementos en la

tabla está en concordancia con la

valencia (del latín valens: valer,

tomar algún valor).

• La valencia es una característica de

los elementos que se relaciona con

su capacidad de combinación.

Valencia

Valencia

Como puede observarse en la tabla anterior, existe

una secuencia regular para la valencia

(1,1,2,3,4,3,2,1,1,2...etc.)

que está relacionada con la posición relativa que

guardan los elementos en la tabla de Mendeleiev.

Los gases nobles

• En la época en que Mendeleiev

presentó su tabla, no se conocían los

llamados Gases Nobles.

• ¿Cómo se descubrieron?

• ¿Por qué se llaman nobles?

Los gases nobles

• Los gases nobles descubiertos tenían

masas atómicas relativamente bajas.

• No tenían lugar en la tabla.

• Pero ¿Cuál sería su valencia?

¡Cero!

Los gases nobles

• Si se incorporan estos elementos

(de acuerdo con su peso atómico) al

sistema periódico, se obtiene un

nuevo grupo.

• La secuencia de las valencias sería

ahora 1,0,1,2,3,4,3,2,1,0,1,2...etc. lo

que respeta la periodicidad y aún

más, mejora la secuencia de las

valencias.

Lothar Meyer

1830 - 1895

Al mismo tiempo que

Mendeleiev, pero en Alemania,

Meyer publica su clasificación

de los elementos.

Observó que las propiedades

físicas y químicas similares se

repetían periódicamente

cuando los elementos se

acomodaban según su peso

atómico creciente.

LAS TABLAS PERIÓDICAS DE

MENDELEIEV Y DE MEYER

SON LAS PRECURSORAS DE

LA TABLA PERIÓDICA

MODERNA.

Volúmenes atómicos

Volumen molar

Temperatura de fusión

Henry Moseley

1887-1915

Desarrolló el concepto de número

atómico, identificándolo como el

número de protones en el núcleo.

TABLA PERIÓDICA ACTUAL

Es una herramienta química muy

valiosa por toda la información

que reúne…

HELIO 37%

HIDROGENO 60%

OXIGENO 1%

OTROS 2%

ABUNDANCIA RELATIVA DE ELEMENTOS EN EL UNIVERSO

(% EN MASA)

ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS EN EL SOL

Nótese que predominan los elementos más ligeros. De los metales de transición hay una mayor concentración de Hierro. La mayoría son elementos con n° atómico par.

OXIGENO, 29.5

HIERRO, 34.6

SILICIO, 15.2

MAGNESIO, 12.7

NIQUEL, 2.4

AZUFRE, 1.9

OTROS, 3.7

ABUNDANCIA RELATIVA DE ELEMENTOS EN LA TIERRA (% EN MASA)

En la Luna hay mucho menos hidrógeno que en la corteza terrestre, lo cual habla de la ausencia de agua. La no existencia de elementos volátiles apoya la teoría de que la Luna se formó como cuerpo separado de la Tierra, en una zona a muy alta temperatura de nuestro sistema solar.

ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS EN LA LUNA

OXÍGENO, 50

SILICIO, 26

ALUMINIO, 7.5

HIERRO, 4.7

CALCIO, 3.4

SODIO, 2.6

POTASIO, 2.4 MAGNESIO, 1.9

HIDRÓGENO, 0.9

TITANIO, 0.6

CLORO, 0.2

FÓSFORO, 0.1

Abundancia de los elementos en la corteza terrestre (incluidos océanos y atmósfera)

ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS EN LA CORTEZA TERRESTRE

En la corteza terrestre abundan los cationes de los metales de las familias I y II así como cationes con cargas eléctricas altas (metales de transición). Las sales que predominan son en su mayoría óxidos, cloruros, fosfatos, sulfuros, sulfatos y carbonatos.

OXIGENO, 65 CARBONO, 18

HIDROGENO, 10

NITROGENO, 3

CALCIO, 1.5

FOSFORO, 1

POTASIO , 0.35

AZUFRE, 0.25

SODIO, 0.15

CLORO, 0.15

MAGNESIO, 0.05

HIERRO, 0.004

COMPOSICIÓN DEL CUERPO HUMANO (% EN MASA)

Clasificación por época de

descubrimiento

C

l

a

s

i

f

i

c

a

c

i

ó

n

p

o

r

T

I

P

O

d

e

E

S

T

R

U

C

T

U

R

A

C

R

I

S

T

A

L

I

N

A

Clasificación por año de

descubrimiento

Otros formatos de la tabla

periódica actual…

La Tabla Periódica con Elementos Reales

Gases Nobles

Hidrógeno

Metales Alcalinos

Metales Alcalinotérreos

Familia del Boro

Familia del Carbono

Familia del Nitrógeno

El profesor Daniel Dreyfuss (Cincinnati, Ohio, USA) en su Periodicar, decorado por sus alumnos de preparatoria.

Figure 06.30

Tabla larga y modelo de

Schrödinger

Electronegatividad

Linus Carl Pauling

(1901-1994), premio

Nóbel de Química

en 1954 y premio

Nóbel de la paz en

1962.

Electronegatividad

• La electronegatividad representa una medida del grado de atracción de un par de electrones en un enlace covalente.

• Pauling obtuvo los valores de electronegatividad empíricamente, a través de la medición de las energías de los enlaces.

Electronegatividad

• La escala de electronegatividades

de Pauling sigue siendo la más

usada en nuestros días y

presenta valores que siempre son

positivos.

• En esta escala el F es el elemento

más electronegativo (4.0) y el Cs

el menos electronegativo (0.7).

Electronegatividad

• Los elementos que presentan valores grandes de electronegatividad son elementos que tienen gran tendencia a atraer electrones y se dice que son los elementos más electronegativos.

• Aquellos elementos con valores de electronegatividad pequeños tenderán a ceder electrones y se dirá que son los elementos menos electronegativos.

Electronegatividad

H 2.1

Li 1.0 Be 1.5 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0

Na 0.9 Mg 1.2 Al 1.5 Si 1.8 P 2.8 S 2.5 Cl 3.0

K 0.8 Ca 1.0 Ga 1.6 Ge 1.8 As 2.0 Se 2.4 Br 2.8

Rb 0.8 Sr 1.0 In 1.7 Sn 1.8 Sb 1.9 Te 2.1 I 2.5

Cs 0.7 Ba 0.9 Tl 1.8 Pb 1.8 Bi 1.9 Po 2.0 At 2.2

Electronegatividad

Electronegatividad

76

Tendencias en los radios atómicos

Radios atómicos en Å.

Explicar estas tendencias en función de la atracción electrostática núcleo-electrones.

77

Propiedades periódicas

Reactividad de metales:

Metal + No metal = compuesto iónico

Óxido metálico + agua = hidróxido metálico

Óxido metálico + ácido = sal + agua

Para los metales alcalinos:

2 M + H2 2 MH

2 M + S M2S

2 M +2 H2O 2 MOH + H2

81

Propiedades periódicas