Universidad Politécnica Salesiana Química Ley Periódica y Tabla Periódica

Diego Andrés Jarrín Ochoa

Grupo 2 Aula A-18 1º Nivel Ing. Electrónica

Introducción

Ha sido siempre una preocupación propia de la ciencia el buscar leyes generales que engloben y expliquen el mayor número posible de fenómenos.

Si se realiza un estudio químico de los elementos tratados uno a uno, se puede llegar a un conocimiento elemental de la Química. Sin embargo, un estudio de este tipo, por realizarse con singularidades, entraña la dificultad de tener que distinguir y recordar las propiedades de cada elemento separadamente. Este inconveniente se vencería si se consiguieses reunir en grupos todos los elementos que presentan un comportamiento análogo. Al mismo tiempo sería posible una visión del conjunto de la química y un mayor orden y simplificación de los conceptos.

Entre los intentos de sistematización de los elementos químicos cabe destacar los realizados por Döbereiner (1829) y Newlands (1863). Sin embargo, sus trabajos realizados no tuvieron el alcance de los presentados por el alemán Lothar Meyer (1864) y sobre todo el ruso Dimitri Mendeleiev (1869). Se busco un patrón de comportamiento entre los elementos.

Ley de las tríadas de Döbereiner

En 1817 el científico Döbereiner estableció una clasificación de los elementos en tríadas, que eran grupos de tres elementos con propiedades parecidas. En cada tríada se observaba que las masas atómicas entre los tres eran muy cercanas. Por ejemplo en la tríada Fe=58.84, Co=58.93 y Ni=58.71. También se demostró que la masa atómica del elemento que se situaba en la mitad, era igual a la semisuma de los otros dos elementos. Solo se forman tríadas con ciertos elementos.

Ley de las Octavas de Newlands

En 1863 Newlands ordenó los 63 elementos conocidos en orden creciente según su masa atómica; es decir, del más liviano (H) al más pesado (U). Encontró que el elemento primero tenía propiedades parecidas al elemento octavo. El Li tiene propiedades semejantes al NA, El F tiene propiedades similares al Cl.

Ley Periódica

Periodicidad significa repetición de propiedades cada cierto número de elementos (ley de las octavas). En 1869 Mendeleiev y Meyer tomaron como base las leyes de las triadas y de las octavas y manifestaron la Ley Periódica, la cual:

“Establece que las propiedades de los elementos químicos no son arbitrarias, sino que dependen de la estructura del átomo y varían, de manera sistemática, con la masa atómica”

Además Mendeleiev a cada elemento le asigno un número de orden llamado número atómico, y según el orden se establecieron propiedades, que se organizaron en un sistema periódico.

La periodicidad de las propiedades de los elementos con el número atómico creciente puede ponerse de manifiesto disponiendo aquellos en un sistema periódico, llamándolo tabla periódica de los elementos.

Mendeleiev y Meyer clasificaron los elementos en orden creciente a su masa atómica. Esta clasificación demostraba algunas inexactitudes. Por ejemplo, el argón cuya masa atómica es 39.94 y está clasificado antes del potasio que pesa 39.10, situación similar ocurre con el cobalto 58.93 que esta clasificado antes del níquel 58.71; se puso en duda entonces la masa atómica como base valedera para la clasificación de los elementos.

Descripción del sistema periódico.

En 1895 Moseley y Werner manifestaron que los elementos debían estar clasificados en orden creciente con su número atómico y no el de la masa atómica. Con ellos se eliminaron las inexactitudes existentes.

Actualmente la ley periódica establece que el comportamiento químico de los elementos es función periódica de su configuración electrónica.

Todo esto se organizo en una tabla periódica o sistema periódico:

Las filas horizontales del sistema periódico se llaman periodos; en total se formó siete períodos, principalmente un periodo muy corto de dos elementos que contiene al Hidrógeno y al Helio, de números atómicos 1 y 2 respectivamente, otros dos cortos de 8 elementos, dos largos de 18, uno de 32 y uno incompleto, luego se aumentaron para los lactánidos y acínidos. Las propiedades de los elementos varían de una manera sistemática a lo largo del período.

Las columnas verticales de la tabla periódica (con las conexiones entre los períodos cortos y largos) se llaman grupos de elementos químicos. Además Moseley y Werner pudieron separar cada grupo en subgrupos, se los nota con números romanos y las letra mayúsculas A y B y son los elementos de un mismo grupo que tienen propiedades químicas y físicas íntimamente relacionadas, a estos subgrupos se les llama Familias.

Propiedades de los elementos de la Tabla Periódica

Propiedades No Periódicas

Son aquellas en donde los elementos no cumplen con la periodicidad, es decir, que son intrínsecas como Carga Nuclear (a mayor número másico, mayor carga nuclear), Masa Atómica (en relación al carbono 12), Calor Específico (es la cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura en 1°C a un gramos de sustancia).

Propiedades Periódicas

Al contrario de las anteriores, las propiedades periódicas se repiten ya sea cuando se separan de un grupo a otro o de un período a otro, naturalmente con variaciones en los valores; entre las principales propiedades periódicas están, Electronegatividad que es la capacidad de un átomo para atraer electrones. Potencial de Ionización es la variación de energía que ocurre cuando un átomo intercambia electrones. Afinidad Electrónica es el cambio de energía que ocurre cuando se agrega un electrón a un átomo gaseoso. Radio Atómico es la mitad d la distancia que existe entre los núcleos de dos átomos que están frente a frente, se expresa en angstroms. Volumen Atómico en función de la masa y densidad atómica del átomo. Número de Oxidación o Valencia indica que paso cuando un átomo intercambio electrones.

Ventajas que ofrece la clasificación de los elementos

1. Sitúa una casilla para cada elemento en el cual consta sus propiedades principales2. Clasifica a los elementos en forma ascendente a su número atómico, lo cual facilita la

ubicación del elemento en la Tabla3. Establece 7 períodos de arriba hacia abajo que indican cuantos niveles u orbitas lleva

de acuerdo con el período que se encuentre4. Establece grupos de izquierda a derecha que indican el número de electrones que

llevan en el último nivel y naturalmente conocer sus propiedades5. Delimita la ubicación de elementos en bloques como metales, no metales, gases

nobles, tierras raras, entre otros6. Determina el grado de reactividad (comportamiento de reacción ante otros

elementos) de un elemento de acuerdo a su volumen atómico, electronegatividad, potencial de ionización y otras propiedades periódicas

7. Por los valores de electronegatividad deduciremos si los átomos al formar moléculas utilizan enlace electrovalente, covalente, coordinativo, entre otros

8. Separa los grupos en familias o subgrupos A y B con propiedades claramente definidas

Bibliografía

Armendaris Química General 1 editorial Holos Química Preuniversitaria Francisco Valls- Javier Ascacibar-Constantino Marcos editorial General Tabanera 39 Madrid Química un enfoque moderno Hogg-Bickel-Nicholson-Wik editorial Reverte Mexicana Química Descriptiva Linus Pauling editorial Aguilar Química Elemental Moderna Celsi Iacobucci editorial Kapelusz