metales, no metales y gases nobles
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Metales, no metales y gases nobles.
Clasificación periódica de los elementos.
Materia: Procesos Químicos
Unidad temática: 2
Presentado por:
Q.F.B. Norma Judith Belmares Olvera.
Metales, no metales y gases nobles. Clasificación periódica de los elementos. Metales, no metales y gases nobles.
En general, los elementos se dividen en tres grupos: metales, no metales y gases nobles.
Metales. Tienen las siguientes propiedades físicas:
Son sólidos, menos el mercurio.
Tienen brillo metálico y reflejan la luz.
Casi todos pueden tomar forma de láminas delgadas (maleabilidad), como las hojas de aluminio y papel estaño, etc.
Son buenos conductores del calor y la electricidad.
Los metales tienen las siguientes propiedades químicas importantes:
Sus átomos tienen 1, 2 o 3 electrones en su última capa.
Sus átomos pierden electrones en su última capa, y al tener más cargas positivas forman iones positivos (cationes).
Sus moléculas son monoatómicas.
En general, se combinan con los no metales formando sales.
Se combinan con el oxígeno formando óxidos, los cuales al reaccionar con el agua producen hidróxidos (bases).
Ejemplos de metales: Al, Cu, Ca, Mg, Na, Au, Fe, Pb, etc.
No metales.
Tienen las siguientes propiedades físicas:
Algunos son sólidos a la temperatura ordinaria como el azufre; otros son gaseosos como el oxígeno y el nitrógeno. El único líquido es el bromo.
No tienen brillo metálico y no reflejan luz.
Los sólidos son quebradizos, por lo que no son maleables ni dúctiles.
Son malos conductores del calor y la electricidad.
Los no metales tienen las siguientes propiedades químicas importantes:
Sus átomos tienen en su última capa 4, 5, 6 y 7 electrones.
Sus átomos pueden aceptar electrones en su última capa, y al tener más cargas negativas forman iones negativos (aniones).
Sus moléculas son diatómicas y poliatómicas.
En general se combinan con los metales formando sales.
Se combinan con el oxígeno formando anhídridos (óxidos no metálicos) los cuales al reaccionar con el agua producen ácidos.
Ejemplos de no metales: B, C, Cl, I, N, O, P, Si.
Gases nobles (elementos inertes).
Solamente son seis; difícilmente forman
compuestos con otros elementos; son malos
conductores del calor y la electricidad.
Ejemplos. He, Ne, Kr, Ar, Xe, Rd.
Metaloides
Los elementos que no se pueden clasificar como metales o como no metales; tienen propiedades de los dos grupos y se les llaman metaloides o semimetales. Estos son el boro (B) del grupo IIA, silicio (Si) del grupo IVA, germanio (Ge) del grupo IVA, arsénico (As) del grupo IVA, antimonio (Sb) del grupo VA y telurio (Te) del grupo VIA.
Propiedades físicas
Los metaloides poseen propiedades físicas semejantes a las de los metales y los no metales. Son sólidos a temperatura ambiente, la mayoría de ellos presentan brillo metálico, por lo general son muy duros y se pueden presentar en diferentes formas alotrópicas. Por ejemplo, el silicio se puede encontrar en dos formas: la cristalina, en la cual los átomos se encuentran perfectamente ordenados en el espacio y la amorfa, cuyo ordenamiento de átomos es irregular.Son llamados semiconductores por no ser muy buenos conductores del calor ni de la electricidad, ejemplo: el silicio, el germanio, el arsénico y el antimonio.
Propiedades químicas
Tienen 3 o más electrones en su capa externa (capa de valencia): el boro tiene 3 electrones, el silicio y el germanio 4, el arsénico y el antimonio 5 y el telurio 6.La reactividad de los metaloides es variada; algunos son más reactivos que otros. Pueden reaccionar con algunos metales y con
Los no metales; en general reaccionan con los halógenos y el oxígeno.El boro reacciona con el hidrógeno par formar sales llamadas hidruros, que se emplean en los laboratorios químicos. Con el oxígeno forma óxidos cuyos derivados, ácido bórico y bórax, se emplean en lavados oculares, en lavanderías y limpieza.El silicio es un elemento poco reactivo que, con el oxígeno, forma el dióxido de silicio dando lugar a sólidos de alto punto de fusión, duros y quebradizos que se encuentran en el cuarzo, ágata y arena.El dióxido de silicio se puede combinar con metales, con magnesio para formar el talco y con aluminio para formar arcilla.El arsénico y el antimonio reaccionan con los halógenos y el oxígeno. Se encuentran en la naturaleza combinados con azufre.
Clasificación periódica de los elementos
En 1869 el químico ruso Dimitri Mendeleev propuso
una tabla clasificando 63 elementos conocidos en su
tiempo, de acuerdo son sus pesos atómicos.
Demostró que se observa en ella una repetición
periódica en la semejanza de las propiedades de los
elementos y sus compuestos. Tuvo que dejar casillas
sin ocupar para elementos y sus compuestos. Al ser
descubiertos después por otros químicos, se
reconoció la importancia de la clasificación periódica
de los elementos.
Tabla de Mendeleev
Descripción de los periodos del sistema
periódico. Cada periodo comienza con un elemento
que tiene un electrón de valencia y termina con un
gas noble o inerte o raro que tiene ocho electrones en
su última capa. Todos los elementos comprendidos
en el mismo periodo tienen sus átomos con igual
número de capas electrónicas o niveles de energía;
por ejemplo: el Ca y el Br por estar en el 4° periodo
tienen 4 capas (K, L, M, N) en donde se distribuyen
los electrones que les corresponden.
1er. Periodo. Su capa característica es la K y tiene únicamente doselementos: el H y el He.
2° periodo. Comprende en la estructura de sus átomos hasta la capa L;se le llama periodo corto por tener únicamente 8 elementos; comienzacon el Li y termina con el Ne.
3er. periodo. Su última capa es la M; también es otro periodo corto de8 elementos; principia con el Na y termina con el Ar.
4° periodo. Su capa característica es la N; contiene 18 elementos;comienza con el K y termina con el Kr; los 10 elementos con númerosatómicos del 21 al 30 e llaman metales de transición y tienen valenciavariable.
5° periodo. Cuya capa característica es la O, es un periodo largo porconstar de 18 elementos; principia con el Rb y termina con el Xe.
Los metales de transición de este periodo tienen númerosatómicos del 39 al 48.
6° periodo. Su capa característica es la P; es un periodo extra largó portener 32 elementos; comprende Cs al Rn; los 15 elementos connúmeros atómicos; del 57 al 71 se llaman lantánidos o tierras raras. Esteperiodo también tiene 10 metales de transición.
7° periodo. Cuya capa característica es la Q, es otro periodo extra largócon 19 elementos que comprenden del Fr al Ha. En este periodo seencuentra la serie de los actínidos, y el último de los elementosnaturales: el U que tiene 92 de número atómico; a partir del 93 se llamantransuránicos; son radioactivos, inestables y creados artificialmente enreactores nucleares.
Descripción de los grupos del sistema periódico. Los grupos de la tabla periódica se integran con los elementos que se asemejan en sus propiedades químicas y físicas. Por regla general, los elementos del mismo grupo tiene la misma valencia.
Grupo I A. Son los metales alcalinos: litio, sodio, potasio, rubidio y cesio.
Grupo II A. Son los metales alcalino- térreos: berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio.
Grupo III A. Son los térreos: boro y aluminio.
Grupo IV A. Forma la familia del carbono: Son no metales los dos primeros (carbono, y silicio.); metales los tres últimos (germanio, estaño y plomo).
Grupo V A. Forma la familia del nitrógeno: nitrógeno y fosforo (no metales). Arsénico, antimonio y bismuto.
Grupo VI A. Forma la familia del oxígeno. Oxígeno, azufre, selenio y teluro (no metales.).
Grupo VII A. Forma la familia de los halógenos: flúor, cloro, bromo, y yodo (no metales).
Grupos I B, II B, IIIB, IV B, V B, VI B, VII B Y VIII. Son los elementos de transición, todos metales, entre los que destacan los del grupo VIII, que en cada periodo abarca 3 elementos: fierro, cobalto y níquel; rutenio, rodio y paladio; osmio, iridio y platino.
Grupo O. Son los gases nobles: helio, neón, argón, Kriptón, xenón y radón.
Descripción de los grupos del sistema periódico
Actividad química de los elementos.
Considerando el grupo de los metales alcalinos, el cesio es más activo debido a que fácilmente cede su electrón de valencia por estar más alejado del núcleo de sus átomos; el litio es el menos activo.
Los no metales, que son elementos electronegativos, tienden a ganar electrones para completar ocho y tener una configuración estable; son más activos los de menor número atómico, porque, en este caso, la distancia entre el núcleo de sus átomos y los electrones de valencia es menor. Así en el grupo de los halógenos el más activo es el flúor el menos activo el yodo.
En los metales del mismo periodo es másactivo el que tiene un número menor deelectrones en su capa externa. Comparando alsodio y al aluminio que se encuentran en elperiodo 2, el sodio es más activo porque tieneun electrón de valencia y el aluminio tienentres; es más fácil que un átomo ceda unelectrón que dos o más.
En los no metales del mismo periodo ocurre locontrario: el más activo es el que tiene mayornúmero de electrones de valencia.
Valencia y tabla periódica. La valencia de unelemento está relacionada con el grupo al quepertenece.
Actividad química de los elementos.