La tabla periódica

Desde comienzos del siglo XIX, los científicos han agrupado los elementos químicos en tablas, ordenadas en función de sus propiedades. Fruto de estos trabajos es la tabla periódica, tal como la conocemos y utilizamos hoy. La tabla consta de 18 columnas, donde los elementos ocupan sus lugares atendiendo al orden creciente del número atómico Z. Los metales están separados de los no metales, los gases nobles ocupan el final de cada periodo y las tierras raras (lantánidos y actínidos) están fuera de la tabla en dos filas de 14 elementos cada una.

Estructura de la tabla periódica

La tabla periódica consta de 7 filas horizontales o periodos, numerados del 1 al 7, y de 18 columnas verticales o grupos, numerados del 1 al 18.

Además de esta ordenación, es frecuente referirse a cuatro bloques denominados S, P, D y F, según cuál sea el orbital ocupado por los últimos electrones en ubicarse, llamados electrones de valencia

• El bloque S está formado por los elementos de los grupos IA y IIA. Los elementos del grupo 1, los metales alcalinos, tienen configuración electrónica externa (CEE) ns1. Los metales alcalinotérreos, situados en el grupo 2, tienen CEE ns2.(n es el período).

• El bloque P lo forman los grupos IIIA a VIIIA, cuyos electrones de valencia ocupan los orbitales p. A partir del grupo IIIA, con configuración externa ns2np1, comienza el grupo p. Los elementos del grupo 17, halógenos, tienen configuración electrónica ns2np5. Los elementos del grupo VIIIA, gases nobles, tienen lo susbniveles s y p completos, siendo su configuración electrónica ns2np6.

• Los elementos del bloque D, denominados elementos de transición, están en el centro de la tabla, ocupando los grupos con la letra B. Los electrones externos ocupan los orbitales d correspondientes al nivel n–1. Las CEE varían desde ns2(n–1)d1 hasta (n–1)d10ns2.

• El bloque F comprende los elementos de transición interna. Están formados por dos series de 14 elementos cada una, ocupando los electrones orbitales f del nivel (n-2). La configuración electrónica, con algunas excepciones, puede escribirse de forma general como (n–2)f1–14⋅(n–1)d1ns2, tomando n un valor de 6 para los lantánidos y 7 para los actínidos. Algunas propiedades físicas de los elementos varían regularmente en función de su configuración electrónica, esto es, de su posición en la tabla periódica. Por eso se denominan propiedades atómicas periódicas.

Tabla periódica de los elementos.

Energía de ionización

Se denomina energía de ionización (EI) a la energía necesaria para separar un electrón de un átomo gaseoso y formar un ion:

Variación de la energía de ionización en la tabla periódica.

Afinidad electrónica

La afinidad electrónica (AE) de un elemento es la energía interna intercambiada cuando un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental, capta un electrón y se convierte en un ion mononegativo:

Variación del valor absoluto de la afinidad electrónica en la tabla periódica.

Electronegatividad

Se define la electronegatividad (EN) de un elemento como la capacidad relativa de un átomo de ese elemento para atraer electrones hacia sí, cuando forma parte de un enlace químico., o para "quitarle" electrones a otro átomo de otro elemento.

Variación de la electronegatividad en la tabla periódica.

Carácter metálico

El carácter metálico (c.m.) aumenta hacia la izquierda en un periodo y hacia abajo en los grupos de los elementos representativos.(va en sentido contrario al de la electronegatividad y en el mismo sentido que el radio atómico).

Variación del carácter metálico en la tabla periódica.

Número de electrones

El máximo número de electrones en cada capa es igual a 2n2.

Propiedades de los no metales

Los elementos no metálicos se caracterizan por poseer 4 o más electrones en el nivel más externo y por su tendencia a ganar electrones para adquirir configuración de gas noble. Las combinaciones entre elementos no metálicos suelen ser sustancias covalentes.

Propiedades de los metales

La característica más importante de los metales es su facilidad para perder electrones y formar iones positivos. Los elementos metálicos reaccionan con los no metálicos para formar compuestos iónicos.

Esquema mnemotécnico para el llenado de orbitales en átomos

polielectrónicos