UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA ORIENTAL DEPARTAMENTO DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAAsignatura: QUIMICA TECNICADocente: ING. JORGE ALBERTO RUGAMAS RAMIREZUNIDAD N 2TEORIA ATOMICA2.1.- CONCEPTO DE TOMO Y MOLCULAtomo: es la partcula ms pequea que conserva las propiedades de un elemento. Los tomos de un elemento en particular no se pueden dividir en tomos ms simples.Molcula: es un conglomerado elctricamente neutro de dos o ms tomos unidos por pares compartidos de electrones (enlaces covalentes), que se comporta como una sola partcula. A una sustancia compuesta de molculas se le llama sustancia molecular.

Diferentes Teoras Atmicas:Desde la Antigedad, el ser humano se ha cuestionado de qu estaba hecha la materia. Unos 400 aos antes de Cristo, el filsofo griegoDemcritoconsider que la materia estaba constituida por pequesimas partculas que no podan ser divididas en otras ms pequeas. Por ello, llam a estas partculastomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demcrito atribuy a los tomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles. Sin embargo las ideas de Demcrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filsofos de su poca y hubieron de transcurrir cerca de 2 200 aos para que la idea de los tomos fuera tomada de nuevo en consideracin.

2.2.- LA MASA ATMICA, PESO FRMULA, PESO MOLECULAR Y MOLMasa atmica de un elemento (tambin conocido como peso atmico): es el promedio ponderado de la masa de todos los istopos naturales de ese elemento. La mayor parte de los elementos tienen varios istopos de origen natural, pero sus proporciones varan segn el elemento. La masa de los tomos del istopo carbono 12 se ha definido como exactamente 12 uma (unidades de masa atmica). La masa relativa de todos los dems tomos se establecen comparndolas con este patrn. Aunque se han producido istopos sintticos de prcticamente todos los elementos en el laboratorio, estos istopos no se tienen en cuenta para calcular las masas atmicas. Si se conoce la abundancia natural de cada istopo (en porcentaje), se puede calcular la masa atmica media de un elemento. Para calcular la masa atmica media, primero multiplica cada masa isotpica por el porcentaje del istopo correspondiente (escrito en forma decimal). Cada uno de estos valores representa la contribucin de masa del istopo, y la suma de todas las contribuciones de masa nos da la masa atmica media del elemento.Peso frmula o formular: es la suma de las masas atmicas de todos los tomos de la unidad formular de una sustancia (molecular o inica), expresada en uma.Peso Molecular: es la suma de las masas atmicas de todos los tomos de la unidad formular de una sustancia molecular, no inica, expresada en g/mol. Si la sustancia es inica, desde el punto de vista tcnico, no es correcto usar el trmino peso molecular, lo correcto es usar el trmino peso formular, expresado en g/mol.Mol: es la unidad en el Sistema Internacional de la Cantidad de Materia, y se define como la cantidad de sustancia que contiene el nmero de Avogadro de partculas unitarias.El nmero de Avogadro, N, tiene un valor de 6,022 x 1023 O sea que: Un mol de tomos de carbono contiene 6,022 x 1023 tomos de carbono Un mol de tomos de sodio contiene 6,022 x 1023 tomos de sodio Un mol de molculas de agua contiene 6,022 x 1023 molculas de aguaTambin podemos decir que: Un mol de tomos de carbono, tiene una masa de 12 g y contiene 6,022 x 1023 tomos de carbono Un mol de tomos de sodio, tiene una masa de 23 g y contiene 6,022 x 1023 tomos de sodio Un mol de molculas de agua, tiene una masa de 18 g y contiene 6,022 x 1023 molculas de aguaGeneralizando, podemos decir que:Si la masa atmica de una sustancia es X uma, entonces:1 mol de la sustancia tiene una masa de X gramos1 mol de la sustancia contiene 6,022 x 1023 tomos de esa sustancia

2.3.- ESTRUCTURACION DEL ATOMO, PARTICULAS SUBATOMICAS Y ATOMO DE BOHR-SOMMERFIELDEstructuracin del tomo: Eltomoes la unidad demateriams pequea de unelemento qumicoque mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir medianteprocesos qumicos. Est compuesto por unncleo atmico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de unanube de electrones.El ncleo est formado porprotones, concarga positiva, yneutrones, elctricamente neutros.Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante lafuerza electromagntica.Los tomos se clasifican de acuerdo al nmero de protones y neutrones que contenga su ncleo. El nmero de protones onmero atmicodetermina suelemento qumico, y el nmero de neutrones determina suistopo. Un tomo con el mismo nmero de protones que de electrones es elctricamente neutro. Si por el contrario posee un exceso de protones o de electrones, su carga neta es positiva o negativa, y se denominaion.Partculas subatmicas: A pesar de quetomosignifica indivisible, en realidad est formado por varias partculas subatmicas: protones, neutrones y electrones, que se llaman partculas elementales comunes o fundamentales.Por lo tanto, el modelo atmico clsico consiste en un ncleo, que son los protones y los neutrones, y una electrsfera, en el que los electrones giran alrededor del ncleo en rbitas.

Algunas de las caractersticas fsicas de las partculas atmicas fundamentales: Carga

PartculaMasa (g)CoulombUnidad de carga

Electrn9,10938 x 10-28- 1,6022 x 10-19- 1

Protn1,67262 x 10-24+ 1,6022 x 10-19+ 1

Neutrn1,67493 x 10-2400

Todos los tomos se pueden identificar por el nmero de protones y neutrones.Numero atmico (Z): es el nmero de protones en el ncleo del tomo de un elemento. En el tomo neutro el nmero de protones es igual al nmero de electrones, de manera que el nmero atmico tambin indica el nmero de electrones presentes en un tomo. La identidad qumica de un tomo queda determinada por su nmero atmico.Numero de masa (A): es el nmero total de neutrones y protones presentes en el ncleo de un tomo de un elemento. En general el nmero de masa est dado por:A = p+ + noIstopos: son tomos que tienen el mismo nmero atmico pero diferente nmero de masa. Por ejemplo, existen tres istopos de hidrgeno, uno de ellos que se conoce como hidrgeno ordinario o protio, tiene un protn y no tiene neutrones. El otro istopo llamado deuterio contiene un protn y un electrn y el tercer istopo llamado tritio tiene un protn y dos neutrones. La forma aceptada de denotar el nmero atmico y el nmero de masa de cualquier elemento es mediante su smbolo nuclear:

Por lo tanto, el smbolo nuclear de cada uno de los istopos del hidrgeno es:

Ejercicio: escribir los smbolos nucleares de los tres istopos del oxgeno , que tienen 8, 9 y 10 neutrones, respectivamente.Ejercicio: uno de los istopos del uranio tiene un nmero de masa de 238, cuntos neutrones y cuantos protones contiene en su ncleo?Ejercicio: un tomo de calcio ha perdido dos electrones, entonces se ha convertido en un:__________________, y un tomo de cloro ha ganado un electrn, entonces se ha convertido en un:_______________.Ejercicio: cuntos tomos hay en 2 g de plomo? Y cuntas molculas hay en 10 lb de cido sulfrico ( H2SO4 )?Ejercicio: cul es la masa de un milln de tomos de cobre?Ejercicio: cuntas moles hay en 150 kg de hidrxido de sodio ( NaOH)?Atomo de Bohr-sommerfield:Elmodelo atmico de Bohrode Bohr-Rutherfordes un modelo clsico del tomo. Fue propuesto en1913por el fsico dansNiels Bohr, para explicar cmo loselectronespueden tenerrbitas establesalrededor delncleoy por qu los tomos presentaban espectros de emisin caractersticos (dos problemas que eran ignorados en el modelo previo de Rutherford). Bohrse bas en eltomodehidrgenopara hacer el modelo que lleva su nombre. Bohr intentaba realizar un modelo atmico capaz de explicar la estabilidad de lamateriay los espectros de emisin y absorcin discretos que se observan en losgases. Describi eltomode hidrgeno con unprotnen el ncleo, y girando a su alrededor un electrn. El modelo atmico de Bohr parta conceptualmente delmodelo atmico de Rutherfordy de las incipientes ideas sobre cuantizacin que haban surgido unos aos antes con las investigaciones deMax PlanckyAlbert Einstein. Debido a su simplicidad el modelo de Bohr es todava utilizado frecuentemente como una simplificacin de la estructura de la materia.En este modelo los electrones giran en rbitascircularesalrededor del ncleo, ocupando la rbita de menor energa posible, o la rbita ms cercana posible al ncleo. El electromagnetismoclsico predeca que una partcula cargada movindose de forma circular emitira energa por lo que los electrones deberan colapsar sobre el ncleo en breves instantes de tiempo. Para superar este problema Bohr supuso que los electrones solamente se podan mover en rbitas especficas, cada una de las cuales caracterizada por su nivel energtico. Cada rbita puede entonces identificarse mediante un nmero enteronque toma valores desde 1 en adelante. Este nmero "n" recibe el nombre deNmero Cuntico Principal.Bohr supuso adems que elmomento angularde cada electrn estaba cuantizado y slo poda variar en fracciones enteras de laconstante de Planck. De acuerdo al nmero cuntico principal calcul las distancias a las cuales se hallaba del ncleo cada una de las rbitas permitidas en el tomo de hidrgeno.Estos niveles en un principio estaban clasificados por letras que empezaban en la "K" y terminaban en la "Q". Posteriormente los niveles electrnicos se ordenaron por nmeros. Cada rbita tiene electrones con distintos niveles de energa obtenida que despus se tiene que liberar y por esa razn el electrn va saltando de una rbita a otra hasta llegar a una que tenga el espacio y nivel adecuado, dependiendo de la energa que posea, para liberarse sin problema y de nuevo volver a su rbita de origen.Sin embargo no explicaba el espectro de estructura fina que podra ser explicado algunos aos ms tarde gracias almodelo atmico de Sommerfeld. Histricamente el desarrollo del modelo atmico de Bohr junto con ladualidad onda-corpsculopermitira aErwin Schrdingerdescubrir la ecuacin fundamental de la mecnica cuntica.ElModelo atmico de Sommerfeldes un modelo atmico hecho por el fsico alemnArnold Sommerfeld(1868-1951) que bsicamente es una generalizacin relativista del modelo atmico de Bohr(1913).Insuficiencias del modelo de BohrEl modelo atmico deBohrfuncionaba muy bien para eltomodehidrgeno, sin embargo, en los espectros realizados para tomos de otros elementos se observaba que electronesde un mismo nivel energtico tenan distinta energa, mostrando que exista un error en el modelo. Su conclusin fue que dentro de un mismo nivel energtico existan subniveles, es decir, energas ligeramente diferentes. Adems desde el punto de vista terico, Sommerfeld haba encontrado que en ciertos tomos las velocidades de los electrones alcanzaban una fraccin apreciable de lavelocidad de la luz. Sommerfeld estudi la cuestin para electrones relativistas.En 1916, Sommerfeld perfeccion el modelo atmico de Bohr intentando paliar los dos principales defectos de ste. Para eso introdujo dos modificaciones bsicas: rbitas casi-elpticaspara los electrones y velocidades relativistas. En el modelo de Bohr los electrones slo giraban en rbitas circulares. Laexcentricidadde la rbita dio lugar a un nuevonmero cuntico: elnmero cuntico azimutal, que determina la forma de los orbitales, se lo representa con la letraly toma valores que van desde 0 hastan-1. Las rbitas con: l= 0 se denominaran posteriormenteorbitalessosharp l= 1 se denominaranpoprincipal. l= 2 se denominarandodiffuse. l= 3 se denominaranfofundamental.Para hacer coincidir las frecuencias calculadas con las experimentales, Sommerfeld postul que elncleodel tomo no permanece inmvil, sino que tanto el ncleo como el electrn se mueven alrededor del centro de masas del sistema, que estar situado muy prximo al ncleo al tener este una masa varios miles de veces superior a la masa del electrn.Para explicar el desdoblamiento de las lneas espectrales, observando al emplearespectroscopiosde mejor calidad, Sommerfeld supone que las rbitas del electrn pueden ser circulares y elpticas. Introduce el nmero cuntico secundario o azimutal, en la actualidad llamado l, que tiene los valores 0, 1, 2,(n-1).En 1916,Arnold Sommerfeld, con la ayuda de la relatividad deAlbert Einstein, hizo las siguientes modificaciones al modelo de Bohr:1. Los electrones se mueven alrededor del ncleo, en rbitas circulares o elpticas.2. A partir del segundo nivel energtico existen dos o ms subniveles en el mismo nivel.3. El electrn es una corriente elctrica minscula.En consecuencia el modelo atmico de Sommerfeld es una generalizacin del modelo atmico de Bohr desde el punto de vista relativista, aunque no pudo demostrar las formas de emisin de las rbitas elpticas, solo descart su forma circular.2.4.- El modelo de la nube electrnicaLos cientficos Davisson y Germer demostraron que los electrones tenan propiedades ondulatorias; entonces, si un electrn se comporta como una onda, existe un problema fundamental con la teora de Bohr cmo se puede especificar la posicin de una onda en un instante dado? Lo que sugiri la idea de que la posicin del electrn dentro del tomo es algo nebuloso, por lo que se deba abandonar el modelo de Bohr, lo cual dio origen a la Mecnica Cuntica, para describir el movimiento de pequeas partculas confinadas en una pequea porcin del espacio. La mecnica cuntica trata con la probabilidad que hay de encontrar a una partcula en una determinada regin del espacio.En 1926 Schrodinger deriv una ecuacin de la que se poda calcular la amplitud de la onda del electrn en varios puntos del espacio. La solucin de esta ecuacin est asociada a una serie de nmeros, llamados cunticos, por medio de los cuales es posible calcular las energas permitidas al electrn en el tomo de hidrgeno. Contrario al modelo de Bohr, la ecuacin de Schrodinger se puede aplicar a tomos distintos del hidrgeno.Nmeros CunticosSchrodinger encontr que el electrn del tomo de hidrgeno se poda describir por medio de tres nmeros cunticos: n, l y m; pero se necesitan cuatro nmeros cunticos para describir completamente el estado de un electrn, que fijan su energa y la forma de su nube de carga.1.- Primer nmero cuntico, n, niveles principales de energaDetermina la energa del electrn y solo puede tomar valores enteros positivos, empezando por 1. Por ejempo:n =1 primer nivel de energa principaln=2 segundo nivel de energa principal, etc.2.- Segundo nmero cuntico, l, subniveles de energaCada uno de los niveles principales de energa incluye uno o ms subniveles, los cuales se denotan por el segundo nmero cuntico, l, el cual solo puede tomar valores enteros positivos empezando por cero hasta un mximo de (n-1), asi:Si n=1, entoces l=0Si n=2, entonces l=0 y l=1Si n=3, entonces l=0, l=1 y l=2Etc.En general, en el nivel principal n, hay n subniveles deferentes.NOTA: para designar los subniveles, se usa la siguiente nomenclatura:Nmero Cuntico: l= 0 1 2 3 4 5 6Tipo de subnivel: s p d f g h iUsualmente, al designar un subnivel tambin se indica su nmero principal, por ejemplo si nos referimos a:1s tenemos n=1 y l=02s tenemos n=2 y l=02p tenemos n=2 y l=1Etc.3.- Tercer nmero cuntico, m, orbitalesCada subnivel contiene uno o ms orbitales, designados por el tercer nmero cuntico, el cual dice como est orientada la nube electrnica que rodea al ncleo atmico. El valor de m est relacionado con el segundo nmero cuntico, l, asi: para un valor dado de l, m puede tomar cualquier valor entero, incluso cero, entre -l y l, por ejemplo:Si l=0 entonces m=0Si l=1 entonces m=-1, m=0 y m=1Si l=2 entonces m=-2, m=-1, m=0, m=1 y m=2Etc.4.- Cuarto nmero cuntico, s, del spinPara la descripcin completa del electrn en un tomo se necesita un cuarto nmero, s, el cual est asociado al giro del electrn alrededor de s mismo, en direccin de las agujas del reloj, s=+ o en sentido inverso, s=-.Principio de exclusin de PauliHasta ahora hemos considerado los cuatro nmeros cunticos que caracterizan el electrn en un tomo, pero hay una regla muy importante que relaciona estos nmeros, que dice: en un tomo no puede haber dos electrones que tengan iguales los cuatro nmeros cunticos, lo cual implica que no puede haber ms de dos electrones en cada orbital, los cuales deben tener spines opuestos.Ejercicio: cuntos electrones caben en el nivel principal en que n=2? cul es la capacidad electrnica del subnivel 3d?Configuracin electrnicaPara poder hacer la configuracin electrnica de los tomos necesitamos saber el orden en que se van llenando los distintos subniveles. Los electrones van ocupando los subniveles disponibles en el orden en que aumenta su energa, segn el diagrama de Aufbau.

O sea, el orden de llenado es:1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6Electrones de Valencia: son aquellos electrones que se encuentran en la capa ms externa y que no se encuentra llena, por ejemplo la configuracin del tomo de carbono es: 1s22s22p2, por lo tanto tiene 4 electrones de valencia.Diagrama de orbital, Regla de HundPara muchos fines, son suficientes las configuraciones electrnicas para describir la distribucin de los electrones en los tomos. La energa del tomo se determina por el nivel principal y el subnivel en que est situado. Sin embargo, a veces se necesita indicar cuntos electrones estn distribuidos dentro de los orbitales. Para ello se hace uso de los diagramas de orbital, para lo cual se usan parntesis para representar los orbitales, los cuales se llenan siguiendo la regla de Hund que dice: Al llenarorbitalesde igualenerga(los tres orbitales p, los cinco d, o los siete f) loselectronesse distribuyen, siempre que sea posible, con susespinesparalelos, es decir, que no se cruzan. Lapartcula subatmicaes ms estable (tiene menosenerga) cuando tiene electrones desapareados (espines paralelos) que cuando esos electrones estn apareados (espines opuestos o antiparalelos).

Ejercicio: haga la configuracin electrnica del nquel, cuntos electrones de valencia tiene?Ejercicio: haga el diagrama de orbital para el tomo de cloro, cuntos electrones de valencia tiene?Ejercicio: escriba la serie de nmeros cunticos para los electrones 3d del tomo de Hierro.Tabla peridica de los elementosLa tabla peridica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos qumicos conforme a sus propiedades y caractersticas; su funcin principal es establecer un orden especfico agrupando elementos.Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendelyev, quien orden los elementos basndose en sus propiedades qumicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llev a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades fsicas de los tomos. La estructura actual fue diseada por Alfred Werner a partir de la versin de Mendelyev. En 1952, el cientfico costarricense Gil Chaverri (1921-2005) present una nueva versin basada en la estructura electrnica de los elementos, la cual permite colocar las series lantnidos y los actnidos en una secuencia lgica de acuerdo con su nmero atmico.

Tabla peridica de los elementos

Grupo123456789101112131415161718

I AII AIII BIV BV BVI BVII BVIII BVIII BVIII B I BII BIII AIV AV AVI AVII AVIII A

Periodo

11H2He

23Li4Be5B6C7N8O9F10Ne

311Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar

419K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr

537Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe

655Cs56Ba72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn

787Fr88Ra104Rf105Db106Sg107Bh108Hs109Mt110Ds111Rg112Cn113Uut114Fl115Uup116Lv117Uus118Uuo

Lantnidos57La58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu

Actnidos89Ac90Th91Pa92U93Np94Pu95Am96Cm97Bk98Cf99Es100Fm101Md102No103Lr

AlcalinosAlcalinotrreosLantnidosActnidosMetales de transicin

Metales del bloque pMetaloidesNo metalesHalgenosGases nobles y Transactnidos

La historia de la tabla peridica est ntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la qumica y la fsica: El descubrimiento de los elementos de la tabla peridica. El estudio de las propiedades comunes y la clasificacin de los elementos. La nocin de masa atmica (inicialmente denominada "peso atmico") y, posteriormente, ya en el siglo XX, de nmero atmico. Las relaciones entre la masa atmica (y, ms adelante, el nmero atmico) y las propiedades peridicas de los elementos.Descubrimiento de los elementosAunque algunos elementos como el oro (Au), plata (Ag), cobre (Cu), plomo (Pb) y mercurio (Hg) ya eran conocidos desde la antigedad, el primer descubrimiento cientfico de un elemento ocurri en el siglo XVII, cuando el alquimista Henning Brand descubri el fsforo (P). En el siglo XVIII se conocieron numerosos nuevos elementos, los ms importantes de los cuales fueron los gases, con el desarrollo de la qumica neumtica: oxgeno (O), hidrgeno (H) y nitrgeno (N). Tambin se consolid en esos aos la nueva concepcin de elemento, que condujo a Antoine Lavoisier a escribir su famosa lista de sustancias simples, donde aparecan 33 elementos. A principios del siglo XIX, la aplicacin de la pila elctrica al estudio de fenmenos qumicos condujo al descubrimiento de nuevos elementos, como los metales alcalinos y alcalinotrreos, sobre todo gracias a los trabajos de Humphry Davy. En 1830 ya se conocan 55 elementos. Posteriormente, a mediados del siglo XIX, con la invencin del espectroscopio, se descubrieron nuevos elementos, muchos de ellos nombrados por el color de sus lneas espectrales caractersticas: cesio (Cs, del latn caesus, azul), talio (Tl, de tallo, por su color verde), rubidio (Rb, rojo), etc.Nocin de elemento y propiedades peridicasLgicamente, un requisito previo necesario a la construccin de la tabla peridica era el descubrimiento de un nmero suficiente de elementos individuales, que hiciera posible encontrar alguna pauta en comportamiento qumico y sus propiedades. Durante los siguientes dos siglos se fue adquiriendo un mayor conocimiento sobre estas propiedades, as como descubriendo muchos elementos nuevos.La palabra "elemento" procede de la ciencia griega, pero su nocin moderna apareci a lo largo del siglo XVII, aunque no existe un consenso claro respecto al proceso que condujo a su consolidacin y uso generalizado. Algunos autores citan como precedente la frase de Robert Boyle en su famosa obra El qumico escptico, donde denomina elementos "ciertos cuerpos primitivos y simples que no estn formados por otros cuerpos, ni unos de otros, y que son los ingredientes de que se componen inmediatamente y en que se resuelven en ltimo trmino todos los cuerpos perfectamente mixtos". En realidad, esa frase aparece en el contexto de la crtica de Robert Boyle a los cuatro elementos aristotlicos.A lo largo del siglo XVIII, las tablas de afinidad recogieron un nuevo modo de entender la composicin qumica, que aparece claramente expuesto por Lavoisier en su obra Tratado elemental de qumica. Todo ello condujo a diferenciar en primer lugar qu sustancias de las conocidas hasta ese momento eran elementos qumicos, cules eran sus propiedades y cmo aislarlas.El descubrimiento de gran cantidad de elementos nuevos, as como el estudio de sus propiedades, pusieron de manifiesto algunas semejanzas entre ellos, lo que aument el inters de los qumicos por buscar algn tipo de clasificacin.Los pesos atmicosA principios del siglo XIX, John Dalton (17661844) desarroll una concepcin nueva del atomismo, a la que lleg gracias a sus estudios meteorolgicos y de los gases de la atmsfera. Su principal aportacin consisti en la formulacin de un "atomismo qumico" que permita integrar la nueva definicin de elemento realizada por Antoine Lavoisier (17431794) y las leyes ponderales de la qumica (proporciones definidas, proporciones mltiples, proporciones recprocas).Dalton emple los conocimientos sobre proporciones en las que reaccionaban las sustancias de su poca y realiz algunas suposiciones sobre el modo como se combinaban los tomos de las mismas. Estableci como unidad de referencia la masa de un tomo de hidrgeno (aunque se sugirieron otros en esos aos) y refiri el resto de los valores a esta unidad, por lo que pudo construir un sistema de masas atmicas relativas. Por ejemplo, en el caso del oxgeno, Dalton parti de la suposicin de que el agua era un compuesto binario, formado por un tomo de hidrgeno y otro de oxgeno. No tena ningn modo de comprobar este punto, por lo que tuvo que aceptar esta posibilidad como una hiptesis a priori.Dalton saba que una parte de hidrgeno se combinaba con siete partes (ocho, afirmaramos en la actualidad) de oxgeno para producir agua. Por lo tanto, si la combinacin se produca tomo a tomo, es decir, un tomo de hidrgeno se combinaba con un tomo de oxgeno, la relacin entre las masas de estos tomos deba ser 1:7 (o 1:8 se calculara en la actualidad). El resultado fue la primera tabla de masas atmicas relativas (o pesos atmicos, como los llamaba Dalton), que fue posteriormente modificada y desarrollada en los aos posteriores. Las inexactitudes antes mencionadas dieron lugar a toda una serie de polmicas y disparidades respecto a las frmulas y los pesos atmicos, que solo comenzaran a superarse, aunque no totalmente, en el congreso de Karlsruhe en 1860.Metales, no metales, metaloides y metales de transicinLa primera clasificacin de elementos conocida fue propuesta por Antoine Lavoisier, quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no metales y metaloides o metales de transicin. Aunque muy prctica y todava funcional en la tabla peridica moderna, fue rechazada debido a que haba muchas diferencias tanto en las propiedades fsicas como en las qumicas.

Tabla peridica de MendelyevE 1869, el ruso Dmitri Ivnovich Mendelyev public su primera Tabla Peridica en Alemania. Un ao despus lo hizo Julius Lothar Meyer, que bas su clasificacin peridica en la periodicidad de los volmenes atmicos en funcin de la masa atmica de los elementos. Por sta fecha ya eran conocidos 63 elementos de los 90 que existen en la naturaleza. La clasificacin la llevaron a cabo los dos qumicos de acuerdo con los criterios siguientes: Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atmicas. Los agruparon en filas o periodos de distinta longitud. Situaron en el mismo grupo elementos que tenan propiedades qumicas similares, como la valencia.

Tabla de Mendelyev publicada en 1872. En ella deja casillas libres para elementos por descubrir.La primera clasificacin peridica de Mendelyev no tuvo buena acogida al principio. Despus de varias modificaciones public en el ao 1872 una nueva Tabla Peridica constituida por ocho columnas desdobladas en dos grupos cada una, que al cabo de los aos se llamaron familia A y B.En su nueva tabla consigna las frmulas generales de los hidruros y xidos de cada grupo y por tanto, implcitamente, las valencias de esos elementos.Esta tabla fue completada a finales del siglo XIX con un grupo ms, el grupo cero, constituido por los gases nobles descubiertos durante esos aos en el aire. El qumico ruso no acept en principio tal descubrimiento, ya que esos elementos no tenan cabida en su tabla. Pero cuando, debido a su inactividad qumica (valencia cero), se les asign el grupo cero, la Tabla Peridica qued ms completa.El gran mrito de Mendelyev consisti en pronosticar la existencia de elementos. Dej casillas vacas para situar en ellas los elementos cuyo descubrimiento se realizara aos despus. Incluso pronostic las propiedades de algunos de ellos: el galio (Ga), al que llam ekaaluminio por estar situado debajo del aluminio; el germanio (Ge), al que llam ekasilicio; el escandio (Sc); y el tecnecio (Tc), que, aislado qumicamente a partir de restos de un sincrotrn en 1937, se convirti en el primer elemento producido de forma predominantemente artificial.Nocin de nmero atmico y mecnica cunticaLa tabla peridica de Mendelyev presentaba ciertas irregularidades y problemas. En las dcadas posteriores tuvo que integrar los descubrimientos de los gases nobles, las "tierras raras" y los elementos radioactivos. Otro problema adicional eran las irregularidades que existan para compaginar el criterio de ordenacin por peso atmico creciente y la agrupacin por familias con propiedades qumicas comunes. Ejemplos de esta dificultad se encuentran en las parejas telurioyodo, argnpotasio y cobaltonquel, en las que se hace necesario alterar el criterio de pesos atmicos crecientes en favor de la agrupacin en familias con propiedades qumicas semejantes.Durante algn tiempo, esta cuestin no pudo resolverse satisfactoriamente hasta que Henry Moseley (18671919) realiz un estudio sobre los espectros de rayos X en 1913. Moseley comprob que al representar la raz cuadrada de la frecuencia de la radiacin en funcin del nmero de orden en el sistema peridico se obtena una recta, lo cual permita pensar que este orden no era casual sino reflejo de alguna propiedad de la estructura atmica. Hoy sabemos que esa propiedad es el nmero atmico (Z) o nmero de cargas positivas del ncleo.La explicacin que aceptamos actualmente de la "ley peridica" descubierta por los qumicos de mediados del siglo pasado surgi tras los desarrollos tericos producidos en el primer tercio del siglo XX. En el primer tercio del siglo XX se construy la mecnica cuntica. Gracias a estas investigaciones y a los desarrollos posteriores, hoy se acepta que la ordenacin de los elementos en el sistema peridico est relacionada con la estructura electrnica de los tomos de los diversos elementos, a partir de la cual se pueden predecir sus diferentes propiedades qumicas.

Estructura y organizacin de la tabla peridica

La tabla peridica actual es un sistema donde se clasifican los elementos conocidos hasta la fecha. Se colocan de izquierda a derecha y de arriba a abajo en orden creciente de sus nmeros atmicos. Los elementos estn ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en 18 columnas verticales llamadas grupos o familias.Hacia abajo y a la izquierda aumenta el radio atmico y el radio inico.Hacia arriba y a la derecha aumenta la energa de ionizacin, la afinidad electrnica y la electronegatividad.GruposA las columnas verticales de la tabla peridica se les conoce como grupos o familias. Hay 18 grupos en la tabla peridica estndar, de los cuales diez son grupos cortos y los ocho restantes largos, que muchos de estos grupos correspondan a conocidas familias de elementos qumicos: la tabla peridica se ide para ordenar estas familias de una forma coherente y fcil de ver.Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia atmica, entendido como el nmero de electrones en la ltima capa, y por ello, tienen propiedades similares entre s.La explicacin moderna del ordenamiento en la tabla peridica es que los elementos de un grupo poseen configuraciones electrnicas similares y la misma valencia atmica, o nmero de electrones en la ltima capa. Dado que las propiedades qumicas dependen profundamente de las interacciones de los electrones que estn ubicados en los niveles ms externos, los elementos de un mismo grupo tienen propiedades qumicas similares.Por ejemplo, los elementos en el grupo 1 tienen una configuracin electrnica ns1 y una valencia de 1 (un electrn externo) y todos tienden a perder ese electrn al enlazarse como iones positivos de +1. Los elementos en el ltimo grupo de la derecha son los gases nobles, los cuales tienen lleno su ltimo nivel de energa (regla del octeto) y, por ello, son excepcionalmente no reactivos y son tambin llamados gases inertes.Numerados de izquierda a derecha utilizando nmeros arbigos, segn la ltima recomendacin de la IUPAC (segn la antigua propuesta de la IUPAC) de 1988 y entre parntesis segn el sistema estadounidense, los grupos de la tabla peridica son: Grupo 1 (I A): los metales alcalinos Grupo 2 (II A): los metales alcalinotrreos. Grupo 3 (III B): familia del Escandio (tierras raras y actinidos). Grupo 4 (IV B): familia del Titanio. Grupo 5 (V B): familia del Vanadio. Grupo 6 (VI B): familia del Cromo. Grupo 7 (VII B): familia del Manganeso. Grupo 8 (VIII B): familia del Hierro. Grupo 9 (VIII B): familia del Cobalto. Grupo 10 (VIII B): familia del Nquel. Grupo 11 (I B): familia del Cobre. Grupo 12 (II B): familia del Zinc. Grupo 13 (III A): los trreos. Grupo 14 (IV A): los carbonoideos. Grupo 15 (V A): los nitrogenoideos . Grupo 16 (VI A): los calcgenos o anfgenos . Grupo 17 (VII A): los halgenos. Grupo 18 (VIII A): los gases nobles.

PerodosLas filas horizontales de la tabla peridica son llamadas perodos. El nmero de niveles energticos de un tomo determina el periodo al que pertenece. Cada nivel est dividido en distintos subniveles, que conforme aumenta su nmero atmico se van llenando en este orden:1s

2s 2p

3s 3p

4s 3d 4p

5s 4d 5p

6s4f 5d 6p

7s5f 6d 7p

Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca segn su configuracin electrnica y da forma a la tabla peridica. Los electrones situados en niveles ms externos determinan en gran medida las propiedades qumicas, por lo que stas tienden a ser similares dentro de un mismo grupo, sin embargo la masa atmica vara considerablemente incluso entre elementos adyacentes. Al contrario, dos elementos adyacentes de mismo periodo tienen una masa similar, pero propiedades qumicas diferentes.La tabla peridica consta de 7 perodos: Perodo 1 Perodo 2 Perodo 3 Perodo 4 Perodo 5 Perodo 6 Perodo 7

ElementosGasesElementoSmboloGrupoPerodotomoMasaProtonesNeutronesElectrones

Hidrgeno H 1 1 1 1 1 0 1

Nitrgeno N 15 2 7 14 7 7

Oxgeno O 16 2 8 16 8 8 8

Flor F 17 2 9 19 9 10 9

Cloro Cl 17 3 17 36 17 19 17

Helio He 18 1 2 4 2 2 2

Nen Ne 18 2 10 20 10 10 10

Argn Ar 18 3 18 40 18 22 18

Criptn Kr 18 4 36 84 36 48 36

Xenn Xe 18 5 54131 54 77 54

Radn Rn 18 6 86222 86 136 86

LquidosElementoSmboloGrupoPerodotomoMasaProtonesNeutronesElectrones

Cesio Cs 1 6 55 133 55 78 55

Francio Fr 1 7 87 223 87 136 87

Mercurio Hg 12 6 80 201 80 121 80

Galio Ga 13 4 31 70 31 39 31

Bromo Br 17 4 35 80 35 45 35

Preparados de transicinElementoSmboloGrupoPerodotomoMasaProtonesNeutronesElectrones

Rutherfordio Rf 4 7 104 261 104 157 104

Dubnio Db 5 7 105 262 105 157 105

Seaborgio Sg 6 7 106 263 106 157 106

Tecnecio Tc 7 5 43 99 43 56 43

Bohrio Bh 7 7 107 262 107 155 107

Hassio Hs 8 7 108 265 108 157 108

Meitnerio Mt 9 7 109 266 109 157 109

Darmstadtio Ds 10 7 110 271 110 161 110

Roentgenio Rg 11 7 111 272 111 161 111

Copernicio Cn 12 7 112 272 112 160 112

Ununtrio Uut 13 7 113 283 113 170 113

Ununcuadio Uuq 14 7 114 285 114 171 114

Ununpentio Uup 15 7 115 288 115 173 115

Ununhexio Uuh 16 7 116 289 116 173 116

Ununseptio Uus 17 7 117 291 117 174 117

Ununoctio Uuo 18 7 118 293 118 175 118

Preparados lantnidos y actnidosElementoSmboloPerodotomoMasaProtonesNeutronesElectrones

Prometio PmLantnido 61 147 61 86 61

Neptunio NpActnido 93 237 93 144 93

Plutonio PuActnido 94 244 94 150 94

Americio AmActnido 95 243 95 148 95

Curio CmActnido 96 247 96 151 96

Berkelio BkActnido 97 247 97 150 97

Californio CfActnido 98 251 98 153 98

Einstenio EsActnido 99 252 99 153 99

Fermio FmActnido 100 257 100 157 100

Mendelevio MdActnido 101 258 101 157 101

Nobelio NoActnido 102 259 102 157 102

Laurencio LrActnido 103 262 103 159 103

Slidos alcalinos y alcalinotrreosElementoSmbolo GrupoPerodotomoMasaProtonesNeutronesElectrones

Litio LiAlcalino 2 3 7 3 4 3

Sodio NaAlcalino 3 11 23 11 12 11

Potasio KAlcalino 4 19 39 19 20 19

Rubidio RbAlcalino 5 37 86 37 49 37

Berilio BeAlcalinotrreo 2 4 9 4 5 4

Magnesio MgAlcalinotrreo 3 12 24 12 12 12

Calcio CaAlcalinotrreo 4 20 40 20 20 20

Estroncio SrAlcalinotrreo 5 38 88 38 50 38

Bario BaAlcalinotrreo 6 56 137 56 81 56

Radio RaAlcalinotrreo 7 88 226 88 138 88

Slidos de la familia del escandio, titanio y vanadioElementoSmboloFamiliaPerodotomoMasaProtonesNeutronesElectrones

Escandio ScEscandio 4 21 45 21 24 21

Itrio YEscandio 5 39 89 39 50 39

Lantano LaEscandio 6 57 139 57 82 57

Actinio AcEscandio 7 89 227 89 138 89

Titanio TiTitanio 4 22 48 22 26 22

Circonio ZrTitanio 5 40 91 40 51 40

Hafnio HfTitanio 6 72 179 72 105 72

Vanadio VVanadio 4 23 50 23 27 23

Niobio NbVanadio 5 41 93 41 52 41

Tantalio TaVanadio 6 73 181 73 108 73