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CHILEAN EAGLES COLLEGE Docente: Pablo Ramírez / Solange Ramírez Objetivo: Identificar e interpretar la tabla periódica sus características y propiedades TABLA PERIODICA En la tabla periódica moderna o forma larga del sistema periódico, los elementos se ordenan de acuerdo con su número atómico en forma creciente. La tabla periódica ordena los elementos conocidos en sentido creciente de sus números atómicos en 7 renglones horizontales llamados periodos o series y 18 columnas llamadas grupos o familias. Los elementos se organizan en dos grandes grupos: familia A o elementos representativos (conocida por algunos autores como familia R, y familia B o elementos de transición también conocida como familia T. Los elementos representativos comprenden los grupos IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA. Los grupos 3 a 12 corresponden a los elementos de transición. Grupos o Familias En la tabla se designan los grupos con números romanos y con letras. Los grupos IA al VII se conocen como elementos representativos, el grupo B junto con el grupo de Lantanidos y Actinidos, comprende los elementos de transición, el grupo VIII A u O está integrado por los llamados gases nobles o inertes. Los elementos de un mismo grupo presentan propiedades químicas semejantes; las propiedades químicas de un elemento dependen de los electrones que presenten sus átomos en el último nivel de energía. Los grupos se nombran de la siguiente manera. Metales alcalinos (I A): Li, Na, K, Rb; Cs, Fr Alcalinotérreos (IIA): Be, Mg, Ca, Sr, Pb Térreos (IIIA): B, Al, Ga, In, Tl Carbonoides (IV A): Cr, Si, Ge,Sn, Pb Nitrogenoides (VA) :N, P, As, Sb, Bi Anfígenos (VI A): O, S, SE, Te, Po Halógenos (VIIA): F,Cl, Br, I , At Gases Nobles (VIII A): He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn a) Grupo IA se denomina metales alcalinos. Están constituidos por LI, Na, Rb, Cs, Fr. Se caracterizan por ser blandos, lustrosos, de puntos de fusión y densidades bajos; sus átomos presentan un electrón en la capa más externa. Químicamente son bastante reactivos; se combinan directamente con no metales para formar sales. Con el agua, desprenden Hidrogeno y dan soluciones acuosas de hidroxidos. El H aunque pertenece al grupo IA no se incluye como alcalino, ya que sus propiedades lo diferencian de ellos. b) Grupo IIA se llaman metales alcalinoterreos y esta integrado por Be, Mg, ca, Sr, Ba, Ra. Son más duros, mas densos y con puntos de fusión mas elevados que los alcalinos. No son tan reactivos como los anteriores, aunque reaccionan lentamente en agua fría. Los átomos de este grupo poseen dos electrones en la capa más externa. c) Grupo IIIA se llaman térreos B, Al, Ga, In, Tl, presentan propiedades químicas que varían de no metal a metal, a medida que aumenta su numero atómico. d) Grupo IV A Carbonoides C, Si, Ge, Sn, Pb, cambian de carácter no metálico a metálico. Así, el carbono y el silicio se consideran no metales, mientras que el Germanio, estaño y plomo poseen características metálicas presentan cuatro electrones en su nivel externo. e) Grupo VA o familia del nitrógeno la integran los elementos N, P, As, Sb y Bi. Los primeros, nitrógeno y fósforo, son no metales; el arsénico y antimonio presentan propiedades de metales y no metales, mientras que el bismuto es metal; poseen cinco electrones en el último nivel. f) Grupo VIA o familia de los anfígenos, esta conformando por O, S, Se , Te, Po. Presentan propiedades químicas de no metales menos el polonio, que es un metal; poseen seis electrones en su último nivel. g) Los elementos del grupo VIIA se denominan halógenos que significa formadores de sal y describe una de sus propiedades caracteristicaza o sea, la capacidad para formar compuestos iónicos o sales al combinarse con metales. Integran este grupo el F, Cl, Br, I, AT. Son elementos no metálicos bastante activos. Todos presentan siete electrones en su último nivel. h) El grupo VIIIA o grupo 0 es el de los gases inertes porque se creia que químicamente eran inertes; sin embargo recientemente se ha descubierto que pueden formar compuestos por lo que ahora se acostumbra llamarlos gases nobles, que poseen ocho electrones en su capa de externa. Con excepcion del Helio que presenta dos en total. Elementos de transición Los metales de transición son un conjunto de elementos situados en la parte central del sistema periódico (bloque d) cuya principal característica es la inclusión en su configuración electrónica del orbital d parcialmente lleno de electrones. Según la definición más amplia los metales de transición son los 40 elementos químicos del 21 al 30, del 39 al 48, del 71 al 80 y del 103 al 112. El nombre de transición proviene de una característica que presentan estos elementos de poder ser estables por si mismos sin necesidad de una reacción con otro elemento. Cuando a su última capa de valencia le faltan electrones para estar completa los extrae de capas internas. Con eso es estable pero le faltarían electrones en la capa donde los extrajo, así que los completa con otros electrones propios de otra capa y asi sucesivamente; Este fenómeno se le llama transición electrónica. Se localizan en la parte central de la tabla periódica y se les identifica con facilidad mediante un número romano seguido de la letra “B” Casi todos son metales típicos, de elevada dureza, con puntos de fusión y ebullición altos, buenos conductores tanto del calor como de la electricidad. Muchas de las propiedades de los metales de transición se deben a la capacidad de los electrones del orbital d de localizarse dentro de la red metálica Ubicación de los elementos en la tabla periódica Metal Semi-metales No-metal Gases nobles Lantánidos y actínidos I II III IV V VI VII VIII 1 H1 2 Li3 He2 Be4 3 Na11 Mg12 B5 C6 N7 Al13 Si14 P15 O8 F9 Ne10 S16 Cl17 Ar18 4 K19 Ca20 Sc21 Ti22 V23 Cr24 Mn25 Fe26 Co27 Ni28 Cu29 Zn30 Ga31 Ge32 As33 Se34 Br35 Kr36 5 Rb37 Sr38 Y39 Zr40 Nb41 Mo42 Tc43 Ru44 Rh45 Pd46 Ag47 Cd48 In49 Sn50 Sb51 Te52 I53 Xe54 6 Cs55 Ba56 La57 Hf72 Ta73 W74 Re75 Os76 Ir77 Pt78 Au79 Hg80 Tl81 Pb82 Bi83 Po84 At85 Rn86 7 Fr 87 Ra 88 Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo 89 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 La57 Ce58 Pr59 Nd60 Pm61 Sm62 Eu63 Gd64 Tb65 Dy66 Ho67 Er68 Tm69 Yb70 Lu71 Ac89 Th90 Pa91 U92 Np93 Pu94 Am95 Cm96 Bk97 Cf98 Es99 Fm100 Md101 No102 Lr103 Metales: se denomina a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseen alta densidad, y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio Los metales poseen ciertas propiedades físicas características, entre ellas son conductores de la electricidad. La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto (Bi) es rosáceo, el cobre (Cu) rojizo y el oro (Au) amarillo. En otros metales aparece más de un color; este fenómeno se denomina policromismo. Otras propiedades serían: Maleabilidad: capacidad de los metales de hacerse láminas al ser sometidos a esfuerzos de compresión. Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos al ser sometidos a esfuerzos de tracción. Tenacidad: resistencia que presentan los metales a romperse al recibir fuerzas bruscas (golpes, etc...) Resistencia mecánica: capacidad para resistir esfuerzo de tracción, comprensión, torsión y flexión sin deformarse ni romperse. Suelen ser opacos o de brillo metálico, tienen alta densidad, son dúctiles y maleables, tienen un punto de fusión alto, son duros, y son buenos conductores (calor y electricidad). No metales: se denomina a los elementos químicos que no son metales. Los no metales, excepto el hidrógeno, están situados en la tabla periódica de los elementos en el bloque p. El hidrógeno normalmente se sitúa encima de los metales alcalinos, pero normalmente se comporta como un no metal. Un no metal suele ser aislante o semiconductor de la electricidad. Los no metales suelen formar enlaces iónicos con los metales, ganando electrones, o enlaces covalentes con otros no metales, compartiendo electrones. Sus óxidos son ácidos. Los no metales forman la mayor parte de la tierra, especialmente las capas más externas, y los organismos están compuestos en su mayor parte por no metales. Algunos no metales, en condiciones normales, son diatómicos en el estado elemental: hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2), flúor (F2), cloro (Cl2), bromo (Br2) y yodo (I2). No tienen lustre; poseen diversos colores. Los sólidos suelen ser quebradizos; algunos duros y otros blandos. Malos conductores del calor y la electricidad al compararlos con los metales. Semimetales: Junto con los metales y los no metales, los semimetales (también conocidos como metaloides) comprenden una de las tres categorías de elementos químicos siguiendo una clasificación de acuerdo con las propiedades de enlace e ionización. Sus propiedades son intermedias entre los metales y los no metales. No hay una forma unívoca de distinguir los metaloides de los metales verdaderos, pero generalmente se diferencian en que los metaloides son semiconductores antes que conductores. Son considerados metaloides los siguientes elementos: Boro (B) Silicio (Si) Germanio (Ge) Arsénico (As) Antimonio (Sb) Telurio (Te) Polonio (Po) Dentro de la tabla periódica los metaloides se encuentran en línea diagonal desde el boro al polonio. Los elementos que se encuentran encima a la derecha son no metales, y los que se encuentran debajo a la izquierda son metales. Son elementos que poseen, generalmente, cuatro electrones en su última órbita. El silicio (Si), por ejemplo, es un metaloide ampliamente utilizado en la fabricación de elementos semiconductores para la industria electrónica, como rectificadores diodos, transistores, circuitos integrados, microprocesadores, etc. Gases nobles: Los gases nobles o gases inertes son un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: bajo condiciones normales, son gases monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (8A) de la tabla periódica (anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza son Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr), Xenón (Xe) y el radioactivo Radón (Rn). Hasta ahora el siguiente miembro del grupo, el ununoctio (Uuo), ha sido sintetizado en un supercolisionador, pero se conoce muy poco de sus propiedades debido a la pequeña cantidad producida y su corta vida media. Las propiedades de los gases nobles pueden ser explicadas por las teorías modernas de la estructura atómica: a su capa electrónica de electrones valentes se la considera completa, dándoles poca tendencia a participar en reacciones químicas Períodos Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica. El primer período solo tiene dos miembros: hidrógeno y helio; ambos tienen sólo el orbital 1s. La tabla periódica consta de 7 períodos: Período 1 Período 2 Período 3 Período 4 Período 5 Período 6 Período 7 La tabla también esta dividida en cuatro grupos, s, p, d, f, que están ubicados en el orden sdp, de izquierda a derecha, y f lantánidos y actínidos. Esto depende de la letra en terminación de los elementos de este grupo, según el principio de Aufbau. Bloques Tabla periódica dividida en bloques. La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos. Los bloques se llaman según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f. Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos. Bloque s Bloque p Bloque d Bloque f