Transcript LA TABLA PERIÓDICA Y PROPIEDADES QUIMICAS.

LA TABLA PERIÓDICA
Y PROPIEDADES
QUIMICAS.
HISTORIA DE LA TABLA PERIDODICA
OCTAVAS
TRIADAS
DOBEREINER
NEWLANDS
ORDENA
ORGANIZA
MENDELEIEV
T.P.A.
PROPUSO
FILOSOFO - INGLES
NUEVA
CLASIFICACIÓN
63 ELEMENTOS
HENRY MOSELEY
DEMUESTRA
ORGANIZÓ
ELEMENTOS
GRUPOS
OBSERVO
RELACIÓN
MASAS ATOMICAS
PROPIEDADES
ELEMENTOS QUÍMICOS
ACUERDO
ORDEN CRECIENTE
ORDEN CRECIENTE
AGRUPO
MASAS ATOMICAS
PERIODO
7
OCTAVO
MASAS AT
DEPENDE
N° ATOMICOS
HORIZONTAL
GRUPOS
OBSERVO
PRIMERO
PROPIEDADES
VERTICAL
Z
ORDENARLOS
PROPUSO
PRESENTAN
CONOCER
PROPIEDADES
QUIMICAS
PARECIDAS
LEY PERIODICA
TABLA PERIODICA ACTUAL



Los químicos siempre han sentido la
necesidad de clasificar los elementos para
facilitar su estudio y el de los compuestos.
Se intentaron varias clasificaciones, casi
todas con defectos.
En 1914 HENRY MOSELEY propone una
clasificación sin los defectos de las
anteriores.


Planteó la siguiente Ley Periódica: “Las
propiedades físicas y químicas de los
elementos son función periódica de la
configuración electrónica y varían con el
incremento de los números atómicos”.
Para poner de manifiesto la reaparición de
las propiedades se acostumbra a colocar a
los elementos en la disposición llamada
TABLA O SISTEMA PERIÓDICO.




El SISTEMA PERIÓDICO está representado
de la siguiente forma:
1. GRUPOS O FAMILIAS: ordenaciones
verticales de elementos.
a) Grupos Principales:1-2-13-14-15-16-1718.
b) Grupos Secundarios:3-4-5-6-7-8-9-1011-12-13.
Los Grupos en la Tabla Periódica
Los grupos con mayor número de elementos (1,
2, 13, 14, 15, 16, 17 y 18), se conocen como
grupos principales,
IA
VIIIA
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA
s
Grupos
IIIB IVB VB VIB
s
VIIB
VIIIB VIIIB VIIIB
IB
IIB
p
ubican su ultimo electrón en el ultimo nivel
(orbital “s” u orbital “p”).
GRUPOS

Grupo Representativo “A”
IA
IIA
IIIA
E
IVA
VA
VIA
VIIA
VIIIA
E
ns1
ns2
ns2np1
ALCALINOS
ALCALINOS TERREOS
BOROIDES
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
ns2np6
CARBONOIDES
NITROGENOIDES
CALCOGENOS ó Anfigenos
HALOGENOS
GASES NOBLES
E
E
E
E
E
E

Grupo de Transición “B”
IIIB
IVB
VB
VIB
VIIB
VIIIB
VIIIB
VIIIB
IB
IIB
(n-1)d1 ns2
(n-1)d2 ns2
(n-1)d3 ns2
(n-1)d4 ns2
(n-1)d5 ns2
(n-1)d6 ns2
(n-1)d7 ns2
(n-1)d8 ns2
(n-1)d10 ns1
(n-1)d10 ns2
Fam . Scanio
Fam. Titanio
Fam. Vanadio
Fam. Cromo
Fam. Manganeso
Fam. del Hierro
Fam. del Cobalto
Fam. del Niquel
Fam. del cobre
Fam. del Zinc
Análisis de la Tabla Periódica Actual
Los grupos constan de 18 columnas verticales. Se nombran desde
la izquierda a la derecha por números romanos y una letra A o B.
También se designan con los números del 1 al 18.
1IA
VIIIA
7
GRUPOS
PERIODOS
Periodos: Consta de 7 filas horizontales. Se numeran de arriba hacia abajo.
PERIODOS

Son siete filas horizontales señaladas con
números arábigos ( 1; 2; 3, 4 ; 5; 6; 7) .
Los tres primeros son periódos cortos y los
siguientes son largos.
Los Grupos en la Tabla Periódica
Los elementos de la primera fila de elementos de
transición interna se denominan lantánidos .
IA
VIIIA
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA
IIIB IVB VB VIB
VIIB
VIIIB VIIIB VIIIB
IB
IIB
lantánidos
actínidos
Los de la segunda fila son actínidos.
Capas de Valencia
En las interacciones entre los distintos átomos
sólo intervienen los electrones situados en la
capa más externa.
Los denominados electrones
de valencia situados en la
llamada capa de valencia, ya
que al ser los electrones que
se encuentran más lejanos
del núcleo y más apantallados
por los restantes electrones,
son los que están retenidos
más débilmente y los que con
más facilidad se pierden.
Todos los átomos tienden a tener en su capa de
valencia únicamente ocho electrones. Así que el
número real de electrones de su capa de
valencia influirá también en sus propiedades.
Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica
El orden de los elementos en la tabla periódica, y la
forma de ésta, con periodos de distintos tamaños, se
debe a su configuración electrónica
Una configuración especialmente estable es aquella en la
que el elemento tiene en su última capa, la capa de
valencia, 8 electrones, 2 en el orbital s y seis en los
orbitales p, de forma que los orbitales s y p están
completos.
En un grupo, los elementos tienen la misma configuración
electrónica en su capa de valencia.
Así, conocida la configuración electrónica de un
elemento sabemos su situación en la tabla y, a la inversa,
conociendo su situación en la tabla sabemos su
configuración electrónica.
Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica
Los primeros dos grupos están completando orbitales s, el
correspondiente a la capa que indica el periodo.
IA
IIA
Alcalinos
Alcalinotérreos
Así, el rubidio, en el quinto periodo, tendrá es su capa de
valencia la configuración 5s1, mientras que el bario, en el
periodo sexto, tendrá la configuración 6s2.
1
2
3
4
5
6
7
s
Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica
Los grupos 3 a 12 completan los orbitales d de la capa
anterior a la capa de valencia, de forma que hierro y
cobalto, en el periodo cuarto, tendrán las configuraciones
3d64s2 y 3d74s2, en la que la capa de valencia no se
modifica pero sí la capa anterior.
Elementos de transición
IIIB
IVB
VB
VIB
VIIB
4
5
6
7
d
VIIIB
IB
IIB
Los Grupos en la Tabla Periódica
Los grupos del 3 al 12 (identificados con letra B),
están formados por los llamados elementos de
transición
IA
VIIIA
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA
IIIB IVB VB VIB
VIIB
VIIIB VIIIB VIIIB
IB
IIB
d
f
Estos
grupos
(B),
contienen
los
elementos
que
al
desarrollar
su
configuración
electrónica ubican su
ultimo electrón en un
nivel que no es el
ultimo.
Son elementos de transición externa si ubican
su ultimo electrón en el penúltimo nivel (orbital
“d”). Son elementos de transición interna los
que ubican el ultimo electrón en el
antepenúltimo nivel (orbital “f”).
Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica
Finalmente, en los elementos de transición
interna, los elementos completan los orbitales f
de su antepenúltima capa.
6
7
f
Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica
IVA
VA
VIA
VIIA
VIIIA
Nitrogenoideos
Anfigenos
Halogenos
Gases nobles
Alcalinotérreos
IIIA
Carbonoideos
IIA
Térreos
IA
Alcalinos
Tabla Periódica por Bloques de Orbitales
1
2
3
4
5
Elementos de transición
s
IIIB
IVB
VB
VIB
VIIB
VIIIB
IB
IIB
p
d
6
7
Tierras raras
6
7
f
Ejercicio...

De acuerdo a los criterios entregados
anteriormente, clasifique los siguientes
elementos: Cl, Cu, Sc, Ar, Zn, He, Po.
La configuración electrónica según su distribución
electrónica (D.E) empleando la T.P
Para determinar la celda de cada elemento, en la cual se asigna su símbolo, hay
que definir la columna (vertical) y la fila (horizontal), conocidas como Grupo
y Periodo, basados en su distribución electrónica (DE)
La columna (grupo)está dada por
la “terminación” de la DE
La fila (período),está dada por el
máximo coeficiente del subnivel s
Celda
Como las columnas están dadas por la terminación de la DE, en la tabla periódica
actual existen cuatro zonas:
Zona s
con dos columnas:
s1 y s2
Zona p
con seis columnas:
desde p1 hasta p6
Zona d
con diez columnas:
desde d1 hasta d10
Zona f
con catorce columnas:
desde f 1 hasta f 14
Columna (Grupo), si la DE termina en:
s se encuentra en la zona s, grupo A,
columna I o II, depende de los electrones
que estén en el subnivel. (en s solo puede haber 1 o 2).
 p se encuentra en la zona p, grupo A, columna desde III a VIII (6 columnas), éste
número resulta de sumar los electrones del subnivel s y p del mismo nivel.
d se encuentra en la zona d, grupo B, columna desde III a II (10 columnas), se
relacionan de acuerdo a los electrones presentes en este subnivel.
d5
d6
d7
d8
d1
d2
d3
d4
III
IV
V
VI VII VIII VIII VIII
d9
d10
I
II
Fila (Periodo): Es el nivel mas alto en el que termina la DE y esta
determinado por el subnivel s (el número mas alto que acompaña a s)
Si termina en:
 s, está en la zona s grupo A la columna depende de los electrones
que estén en el subnivel y como el subnivel s solo puede alojar 1 o 2
electrones (e-) estará en la columna I o II.
Periodo 4
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Grupo II
A
 p, está en la zona p, grupo A, la columna será la suma de los
electrones presentes en s y p del mismo nivel.
Grupo VIII A
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Periodo 3
 d, está en la zona d, grupo B, la columna depende de los electrones
que estén presentes en el subnivel, (orbital), si es 1e- (d1 ), está en la
columna III y así sucesivamente como se indico en diapositiva anterior.
Periodo 4
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
Grupo VII
B
d1
III
d2
IV
d3
V
d4 d5 d6 d7 d8 d9
VI VII VIII VIII VIII I
d10
II
Fila o Zona
período
s
s1 s2
1
1
2
2
3
4
11
12
19
20
37
38
6
55
7
87
3
4
Zona
d
Zona
p
p1 p2 p3 p4 p5 p6
o
n
5
6
7
8
9
10
d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10
13
14
15
16
17
18
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
31
32
33
34
35
36
39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
49
50
51
52
53
54
56
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81
82
83
84
85
86
88
103 104 105 106 107 108 109 110 111 112
a
f
Uno de los pocos
textos que tiene
bien el corte de
la zona f es el la
American
Chemical
Society:
“Química un
Proyecto de la
ACS”. Editorial
REVERTÉ.
España 2005

5
z
f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f 10 f 11 f 12 f 13 f 14
Porque el elemento Z = 57
es el lantano (La)
6 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 Lantánidos
Tierras
raras
7 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 Actínidos Porque el elemento Z = 89
es el actinio (Ac)
Los tipógrafos no saben química o no saben contar, al recortar la Zona f:
algunos cortan del 58 al 71 y del 90 al 103, otros cortan del 57 al 71 y del 89 al 103
Observe que tipo de error posee su tabla periódica

Fila o Zona
período
s
s 1 s2
grupos
Zona
d
z
p1 p2 p3 p4 p5 p6
o
II
I
1
2
He
4
3
Zona
p
III
IV
V
VI
1
n
VII VIII

2
H
1 H
H 1 He
6
7
8
5
9
10
2 Li Be
B C N O F Ne
11 12 a
13 14 15 16 17 18
3 Na Mg
d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 Aℓ Si P S Cℓ Ar
31 32 33 34 35 36
19 20
4 K Ca
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Ga Ge As Se Br Kr
37 38
49 50 51 52 53 54
5 Rb Sr f 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 In Sn Sb Te I Xe
55
56
6 Cs Ba
88
7 Fr87 Ra
82
84
103 104 105 106 107 108 109 110 111 112
Alcalino térreos
alcalinos
notas
83
86
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 Tℓ81 Pb Bi Po At85 Rn
Gases nobles
halógenos
El helio (He), Z=2 exige estar a la derecha del período 1
El hidrógeno (H), Z=1 puede estara la izquierda del helio oa la izquierda del período(como
1
volando)
Los elementos de las zonas
s y p forman los grupos A de la tabla periódica y son ocho, se conocen c
elementos representativos, el número del grupo coincide con el número de electrones de valencia
Los elementos de la zona d se llaman
“elementos de transición” y forman los
subgrupos
Fila o
período
Se llaman de transición porque algunos de ellos auto
modifican su DE haciendo una transición de uno o dos
electrones desde el último subnivel s hasta el último
subnivel d, generando una DE “excitada”.
Z
d1 d2 d3 d4 d5 d6
d7 d8 d9 d10
4 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
5 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
6 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
7
103 104 105 106 107 108 109 110 111 112
D.E. normal
D.E. excitada
Fila
# de etransferidos.
24
Cr
1s . . .4s2 / 3d4
1s . . .4s1 / 3d5
4
1
29
Cu
1s . . .4s2 / 3d9
1s . . .4s1 / 3d10
4
1
41
Nb
1s . . .5s2 / 4d3
1s . . .5s1 / 4d4
5
1
42
Mo
1s . . .5s2 / 4d4
1s . . .5s1 / 4d5
5
1
43
Tc
1s . . .5s2 / 4d5
1s . . .5s1 / 4d6
5
1
44
Ru
1s . . .5s2 / 4d6
1s . . .5s1 / 4d7
5
1
45
Rh
1s . . .5s2 / 4d7
1s . . .5s1 / 4d8
5
1
46
Pd
1s . . .5s2 / 4d8
1s . . .5s0 / 4d10
5
2
47
Ag
1s . . .5s2 / 4d9
1s . . .5s1 / 4d10
5
1
77
Ir
1s . . .6s2 / 4f145d7
1s . . .6s0 / 4f145d9
6
2
78
Pt
1s . . .6s2 / 4f145d8
1s . . .6s1 / 4f145d9
6
1
79
Au
1s . . .6s2 / 4f145d9
1s . . .6s1 / 4f145d10
6
1
Estos son los
elementos
que presentan
modificación
de la DE
Clasificación periódica de los
elementos
1.Elementos representativos: Se distribuyen a
lo largo de casi todos los grupos. Se excluyen los
elementos del grupo 3 al 12 y el grupo
18.Tienen todos sus niveles completos a
excepción del último.La configuración electrónica
más externa comprende aquellas que van
desde:
ns1hasta ns2np5

2.Elementos de transición: Son los
correspondientes a los grupos 3 al 12 y se
caracterizan por presentar el penúltimo subnivel d
y /o el último niveles incompleto. La configuración
electrónica externa de estos elementos, en general
se puede representar como:
(n-1)d1-----9 ns2
3. Elementos de transición interna: Tienen
un subnivel incompleto, el f. Estos elementos
corresponden a los períodos 6 y 7y no se clasifican
en grupos.

4.Elementos Inertes o gases nobles: Se
ubican en el grupo 18 y se caracteriza por
tener todos sus niveles energéticos
completos. Su configuración externa se
representa por ns2np6 a excepción del He
que tiene una configuración del tipo 1s2.
Otra clasificación: metales, no metales
y metaloides.
Metales
Metaloides
Buenos
conductores del
calor y la
electricidad
Son maleables y
dúctiles
Conducen la
Malos conductores
electricidad en
del calor y la
ciertas condiciones electricidad
La mayoría no son
maleables ni
dúctiles
Sus puntos de
Sus puntos de
fusión y ebullición fusión y ebullición
son altos
son medios
Al reaccionar cede Al reaccionar se
sus electrones
puede comportar
como metal o como
no metal
No metales
No son maleables
ni dúctiles
Sus puntos de
fusión y ebullición
son bajos
Al reaccionar
comparte o acepta
electrones
RADIO ATOMICO
ENERGIA DE IONIZACION
ELECTRONEGATIVIDAD
CARÁCTER METALICO
Variación en la Tabla Periódica

Es la mitad de la distancia entre los centros de dos átomos vecinos
o es la distancia promedio entre el último electrón del nivel más
externo y el núcleo.

LOS RADIOS ATOMICOS AUMENTAN EN
TERMINOS GENERALES HACIA ABAJO EN UN
GRUPO Y DISMINUYEN A LO LARGO DE UN
PERIODO
Radio Atómico en la Tabla Periódica
Gases nobles
Halogenos
Anfigenos
Nitrogenoideos
Carbonoideos
Térreos
Alcalinotérreos
Alcalinos
El radio atómico,Radio
es decir,
el tamaño exacto de
Atómico
un átomo, es muy difícil de determinar, ya que
IA
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
depende del estado de agregación del elemento
y de la especie química que forma.
1
2
Elementos de transición
IIIB IVB VB VIB VIIB
VIIIB
IB
IIB
El radio
atómico dependerá
de
la distancia al
4
núcleo de los electrones de la capa de valencia
Aumenta
3
5
6
7
Tierras raras
6
7
Radio atómico:
Distancia promedio que existe entre el
núcleo de un átomo y la capa electrónica más externa.
Grupo VII-A
9F
17 Cl
35 Br
53 I
radio atómico (Å)
0.72
0.99
1.14
1.33
Angstrom (Å): Unidad de medida de longitud siendo equivalente a 1 x 10-10 m,
no se utiliza en el Sistema Internacional de Unidades ( SI).
3Li
4Be
5B
6C
7N 8O
9F
10Ne
Período 2 /
Elemento
radio atómico (Å) 1.34 0.90 0.82 0.77 0.75 0.73 0.72 1.31
Potencial o energía de ionización
(PI)

Es la cantidad de energía mínima necesaria para

M
sacar al electrón más externo de un átomo neutro
en su estado fundamental. Es decir, el átomo se
convierte en un ión positivo (catión).
+
E
→
M+
+
e-
M = metal
Se define como la energía que se requiere para sacar al
electrón más externo de un átomo neutro.
La energía de ionización de un átomo mide que tan fuerte
este retiene a sus electrones
La energía de ionización es la energía mínima requerida
para quitar un electrón de un átomo aislado gaseoso en su
estado basal
Ojo esto no se refiere a la energía requerida para quitar
un electrón de las capas internas, acuérdate que esos están
mas agarrados al átomo, porque están más cerca y porque
les toca más carga del núcleo.
Aquí nos referimos al estado basal del átomo completo,
entonces el electrón que saldrá será el que tiene menos
energía es decir el más lejano al núcleo.
Para quitar los electrones restantes se requiere cada vez
más energía (es decir la energía de ionización es mayor
para cada electrón subsiguiente)
Variación en la TP

En un periodo, el PI aumenta de izquierda
a derecha.
En un grupo, el PI aumenta de abajo
hacia arriba.
Aumenta

Potencial de Ionización
Energía de ionizacion:
Energía mínima necesaria
para separar el electrón menos fuertemente atraído por un átomo
aislado con la formación correspondiente de un ión (catión)
monopositivo, también aislado.
Grupo I-A
3 Li
11 Na
19 K
37 Rb
55 Cs
energía de ionización (kcal / mol)
124
119
100
96
90
Se expresa en kcal / mol, kJ. Mol-1o en eV. mol-1
Período 2 /
Elemento
energía de
ionización
(kcal / mol)
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
124 215 191 260 336 314 402 497
Afinidad electrónica o electroafinidad
(AE):


Es la energía liberada cuando un átomo en estado
neutro gana un electrón, para convertirse en un ión
negativo (anión).
X
+
e→
XX = no metal
Variación en la TP

En un periodo, la AE aumenta de izquierda
a derecha al aumentar el Z.
En un grupo, la AE disminuye de arriba
hacia abajo al aumentar el Z.
Disminuye

Electroafinidad:
Cantidad de energía liberada cuando
un átomo gana un electrón .
Grupo VII-A
electroafinidad (eV)
9F
3.6
3.75
3.53
3.2
17 Cl
35 Br
53 I
Electrón - volt : La energía en los procesos elementales se mide en electrónvolt.
Un electrón - volt (eV) es la energía de un electrón acelerado a través de una
diferencia de potencial de un volt .
Período 2 / Elemento
electroafinidad
(kJ / mol)
O / O -2
F / F -1
- 15 919.0
8 685.0
Disminuye
VIIA
VIIIA
Gases nobles
Anfigenos
Nitrogenoideos
Carbonoideos
Aumenta
Térreos
Alcalinotérreos
Alcalinos
La Afinidad
Electrónica
La afinidad electrónica
se define
como la energía
queIA liberará
un átomo (elemento no metal),
IIA
IIIA IVA VA en
VIA
estado gaseoso, cuando captura un electrón y se
convierte en un ión negativo o anión.
Halogenos
Afinidad Electrónica en la Tabla Periódica
Como el potencial de ionización, la afinidad
1
electrónica
dependerá de la atracción del núcleo
2
por
el electrón que
debe
capturar, de la repulsión
Elementos
de transición
3 los electrones
de
existentes
acercamiento
IIIB IVB VB VIB
VIIB
VIIIB y del
IB
IIB
o4 alejamiento a completar la capa de valencia
con
ocho electrones.
5
6
Mientras que el potencial de ionización se puede
7
medir directamente y con relativa facilidad, la
medición de la afinidad electrónica es
complicada6 y sólo en muy pocos casos puede
Tierras raras
realizarse de
forma directa y los datos que se
7
tienen no son fiables.
Electronegatividad (EN):



Es la capacidad que tiene
un átomo para ganar
electrones de otro átomo.
Los átomos que poseen
altos valores de EI y AE
serán altamente
electronegativos y
viceversa.
Linus Pauling determinó
escalas de EN que varían
del 0,7 al 4,0.
Para los gases nobles la
EN es 0 por ser estables.
Variación en la TP

En un periodo aumenta hacia la derecha.
En un grupo aumenta hacia arriba.
Aumenta
Aumenta

Electronegatividad:
Poder de atracción que ejerce
una especie sobre el par de electrones compartidos.
Grupo
VII-A
9F
17 Cl
35 Br
53 I
electronegatividad (Escala de Pauling)
4
3
2.8
2.5
Período 2 /
Elemento
electronegatividad
(Escala de Pauling)
3Li
4Be
5B
6C
7N 8O
9F
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
VARIACIÓN DE LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS EN EL
SISTEMA PERIÓDICO
Propiedades
periódicas
Variación en
un Grupo
Radio atómico
Carácter
metálico
Energía de
ionización
Electroafinidad
Electronegativid
ad
 Aumenta
 Aumenta
 Disminuye
 Disminuye
 Disminuye
Variación en un
período
 Disminuye
 Disminuye
 Aumenta
 Aumenta
 Aumenta