Download Artículo principal: Grupo de la tabla periódica.

QUÍMICA GENERAL
Tutora Olga Piedad Aguirre
Todos los días vemos a nuestro alrededor
muchos materiales con formas diversas.
Para un científico, este material es
materia. Hay materia en todas partes a
tu alrededor: el jugo de naranja que
desayunas, el agua que pones en la
cafetera, la hoja de aluminio con que
envuelves tu sánduche, tu cepillo de
dientes y el dentífrico, el oxígeno que
inhalas y el dióxido de carbono que
exhalas, son formas de materia.
Cuando observamos a nuestro alrededor,
vemos que la materia tiene la forma física
de un sólido, líquido o gas. Un ejemplo
familiar es el agua, un compuesto que
existe en los tres estados. En un cubo de
hielo o una pista de hielo, el agua está en
estado sólido. El agua es un líquido cuando
sale de un grifo o se llena una alberca. El
agua forma un gas cuando se evapora de
las ropas húmedas o hierve en un sartén.
Las sustancias cambian de estado al
perder o ganar energía. Por ejemplo, se
MATERIA
Sesión N° 1
necesita energía para fundir cubos de
hielo y para hervir el agua en una tetera.
En contraste, se libera energía cuando el
vapor de agua (gas) se condensa en líquido
y el agua líquida se congela en una cubeta
de hielo.
Más importante todavía es que nosotros
implicamos energía. Usamos energía
cuando
hablamos,
jugamos
tenis,
estudiamos y respiramos. También cuando
calentamos agua, cocinamos los alimentos,
encendemos
las
luces,
usamos
computadoras
o
una
lavadora
o
conducimos un automóvil. Desde luego,
dicha energía tiene que venir de algún
lado. En nuestros cuerpos, los alimentos
que comemos nos la proporcionan. Si no
comemos durante un tiempo, se nos acaba
la energía. En las casas, escuelas y
automóviles, la quema de combustibles
fósiles como el petróleo, el propano o la
gasolina proporcionan energía.
Materia
Sustancias
puras
Elementos
Mezclas
Compuestos
Homogéneas
Heterogéneas
Averigua las definiciones de los siguientes términos
MATERIA: Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, se encuentra en
constante movimiento y transformación mediante fenómenos físicos y químicos,
principalmente. Su existencia es independiente de nuestros sentidos y el hombre.
SUSTANCIA PURA: Las sustancias puras tienen una composición fija (uniforme
e invariable) y sus propiedades químicas y físicas son las mismas sin importar su
procedencia.
Se distinguen por sus propiedades características.
Poseen una densidad determinada y sus puntos de fusión y ebullición son fijos,
propios y no dependen de los tratamientos anteriores, métodos de preparación,
etc.
Las sustancias puras se dividen en dos grupos, que son los elementos y los
compuestos.

LOS ELEMENTOS: Son sustancias formadas por un solo tipo de átomos y
que no pueden ser descompuestas o dividas en sustancias más simples por
medios químicos ordinarios.

LOS COMPUESTOS: Son sustancias formadas por dos o más elementos
unidos químicamente, por lo que para separarlos se necesitan procesos
bastante energéticos.
MEZCLA: Es un sistema material formado por dos o más sustancias puras pero no
combinadas químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno
de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas.

MEZCLA HOMOGÉNEA: La mezcla homogénea es aquella en la que sus
componentes no se perciben a simple vista, ni siquiera con la ayuda del
microscopio. Su raíz "homo" significa semejanza de procrear de sí mismo.
Está formada por un soluto y un solvente.

MEZCLA HETEROGÉNEA: Una mezcla heterogénea es aquella que posee
una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista
sus componentes y está formada por dos o más sustancias, físicamente
distintas, distribuidas en forma desigual. Las partes de una mezcla
heterogénea pueden separarse mecánicamente. Por ejemplo, las ensaladas, o
la sal mezclada con arena.
IDENTIFICA: Según tu consulta a qué tipo de materia corresponde cada
recuadro; elemento, compuesto, mezcla
MEZCLA HETEROGÉNEA
MEZCLA HOMOGÉNEA
SUSTANCIA PURA
Averigua propiedades de la materia:
PROPIEDADES FÍSICAS: Las Propiedades Físicas de la Materia son aquellas en
las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia ya que sus moléculas
no se modifican (Masa, Peso, Volumen y Densidad). La forma en que se comporta
cualquier tipo de materia depende de cómo se hallan unidos entre sí los átomos de
esa materia. Cada propiedad de la materia se halla relacionada con los átomos como
muestra la siguiente lista: presión del aire y del agua flotabilidad adhesión y
cohesión tensión superficial elasticidad compresibilidad fuerza tensora osmosis
difusión capilaridad
PROPIEDADES QUÍMICAS: Propiedades químicas Son aquellas propiedades
distintivas de las sustancias que se observan cuando reaccionan, es decir, cuando
se rompen o se forman enlaces químicos entre los átomos
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Acidez
Afinidad electrónica
Alcalinidad
Alotropía
Anfoterismo
Aquiralidad
Calor de combustión
Composición centesimal
Concentración
Conductividad molar
Descenso crioscópico
Electrófilo
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Electronegatividad
Energía de activación
Entalpía de formación
Entropía de formación
Estado de oxidación
Estereoquímica
Fosforescencia
Fundente
Hidrófilo
Hidrófobo
Higroscópico
Hipertónico
Hipotónico
Isotónico
Lipófilo
Masa atómica
Masa molar
Masa molecular
Metaestabilidad
Molecularidad
Momento dipolar químico
Número atómico
Osmolaridad
Peso molecular medio por partícula
Polaridad (química)
Potencial químico
Punto crítico
Punto de inflamabilidad
Punto de inflamación
Punto isoeléctrico
Quimioluminiscencia
Quiralidad (química)
Solubilidad
Sustancia vesicante
Tipo de enlace químico
Volumen molar
ÁTOMOS Y ELEMENTOS
Toda la materia está compuesta de elementos, de los que hay aproximadamente 110
tipos diferentes. De los 88 elementos que se presentan en la naturaleza, uno o más
se usan para conformar todas las sustancias en el universo. Muchos elementos ya
te son familiares. Tal vez uses el aluminio en forma de hojas o bebas un refresco
de una lata de aluminio. Es posible que tengas un anillo o collar hecho de oro, plata
o platino. Si juegas tenis o golf, tu raqueta o palos podrían ser de titanio o carbono.
En el cuerpo, el calcio y el fósforo forman la estructura de huesos y dientes; el
hierro y el cobre son necesarios en la formación de células sanguíneas rojas, y el
yodo se requiere para el adecuado funcionamiento de la tiroides.
Averigua:
El origen de los nombres de los elementos y los conceptos:
Lugares y similares:
Magnesio (Mg): de Magnesia
(comarca de Tesalia-Grecia).
Scandio (Sc): de Scandia
(Escandinavia).
Cobre (Cu): de cuprum (Chipre).
Galio (Ga): de Gallia (Francia).
Germanio (Ge): de Germania
(Alemania).
Selenio (Se): de Selene (la Luna).
Estroncio (Sr): de Strontian
(ciudad de Escocia).
Itrio (Y): de Ytterby (pueblo de
Suecia).
Rutenio (Ru): del latín Ruthenia
(Rusia).
Terbio (Tb): de Ytterby (pueblo
de Suecia).
Europio (Eu): de Europa.
Holmio (Ho): del latín Holmia
(Estocolmo).
Tulio (Tm): de Thule (nombre
antiguo de Escandinavia).
Lutecio (Lu): de Lutetia (antiguo
nombre de Pans).
Hafnio (Hf): de Hafnia (nombre
latino de Copenhague).
Polonio (Po): de Polonia (en honor
de la científica polaca Marie Curie).
Francio (Fr): de Francia.
Americio (Am): de América.
Berkelio (Bk): de Berkeley
(universidad de California).
Californio (Cf): de California.
Renio (Re): del latín Rhenus (Rin).
Relacionados con planetas y
Relacionados con sus
características:
Berilio (Be): de berilo (esmeralda
de color verde).
Hidrógeno (H): engendrador de
agua.
Nitrógeno (N): engendrador de
nitratos (nitrum)
Oxígeno (O): formador de ácidos
(oxys)
Cloro (Cl): del griego chloros
(amarillo verdoso).
Argón (Ar): de argos (inactivo).
Cromo (Cr): del griego chroma
(color).
Manganeso (Mg): de magnes
(magnético).
Bromo (Br): del griego bromos
(hedor, peste).
Zinc (Zn): del aleman zink (origen
oscuro).
Arsénico (As): arsenikon,
oropimente amarillo
(auripigmentum).
Zirconio (Zr): del árabe zargun
(color dorado).
Rubidio (Rb): de rubidius (rojo
muy intenso).
Rodio (Rh): del griego rhodon
(color rosado).
Yodo (I): del griego iodes
(violeta).
Indio (In): debido al color índigo
(añil) que se observa en su
espectro.
Cesio (Cs): de caesius (color azul
celeste).
asteroides:
Disprosio (Dy): del griego
dysprositos (volverse duro).
Osmio (Os): del griego osme (olor).
Mercurio (Hg): del planeta
Mercurio. Dioscórides lo llamaba
Iridio (Ir): de arco iris.
plata acuática (en griego
Platino (Pt): por su similitud a la
hydrargyros): hydra=agua, gyros=
plata (cuando en 1748 el español
don Antonio de Ulloa lo encontró en
plata.
una expedición por Sudamérica lo
Uranio (U): del planeta Urano.
llamó "platina").
Neptunio (Np): del planeta
Oro (Au): de aurum (aurora
Neptuno.
Plutonio (Pu): del planeta Plutón.
resplandeciente).
Cerio (Ce): por el asteroide Ceres. Talio (Tl): del griego thallos
Titanio (Ti): de los Titanes (los
(vástago o retoño verde).
primeros hijos de la Tierra según la Bismuto (Bi): del alemán weisse
masse (masa blanca).
mitología griega).
Astato (At): del griego astatos
(inestable).
Radón (Rn): radium emanation
(emanación radioactiva).
Radio (Ra): del latín radius (rayo).
Actinio (Ac): del griego aktinos
(destello o rayo).
Volframio o Tungsteno (W): del
inglés wolfrahm y el sueco tung
sten (en ambos, piedra pesada).
Bario (Ba): del griego barys
(pesado).
Praseodimio (Pr): de prasios
(verde) y didymos (gemelo).
Otros:
Cobalto (Co): de cobalos (mina).
Helio (He): de la atmósfera del sol También se asegura que es el
(helios).
nombre de un espíritu maligno de la
Litio (Li): de lithos (roca).
mitología alemana.
Boro (B): del árabe buraq.
Niquel (Ni): del alemán
kupfernickel (kupfer, cobre; nickel,
Carbono (C): carbón.
Fluor (F): de fluere.
demonio).
Neón (Ne): del griego neos
Kriptón (Kr): del griego kryptos
(nuevo).
(oculto, secreto).
Molibdeno (Mo): de molybdos
Sodio (Na): Del latín sodanum
(plomo).
(sosa); Na proviene del latín
Tecnecio (Tc): de technetos
natrium (nitrato de sodio).
Aluminio (Al): del latín alumen.
(artificial).
Silicio (Si): de silex (sílice).
Plata (Ag): del latín argentum.
Cadmio (Cd): del latín cadmia
Fósforo (P): de phosphoros
(portador de luz).
(carbonato de zinc).
Azufre (S): del latín sulphurium.
Estaño (Sn): del latín stannum.
Antimonio (Sb): de antimonium; Sb
Potasio (K): del inglés pot ashes
proviene de stibium.
(cenizas). K proviene de kalium.
Calcio (Ca): de calx (caliza).
Hierro (Fe): de ferrum.
Teluro (Te): de Tellus (tierra).
Xenon (Xe): del griego xenon
(extraño, raro).
Lantano (La): del griego lanthanein
(yacer oculto).
Neodimio (Nd): de neos-dydmos
(nuevo gemelo).
Plomo (Pb): del latín plumbum.
Protoactinio (Pa): de protos
(primero) y actinium.
Referentes a la mitología:
Nombres de científicos:
Vanadio (V): de Vanadis (diosa
escandinava).
Niobio (Nb): de Níobe (hija de
Tántalo).
Paladio (Pd): de Pallas (diosa de la
sabiduría).
Prometio (Pm): de Prometeo
(personaje mitológico).
Tantalio (Ta): de Tántalo
(mitología).
Torio (Th): de Thor (dios de la
guerra escandinavo).
Curio (Cm): en honor de Pierre y
Marie Curie.
Einstenio (Es): en honor de Albert
Einstein.
Fermio (Fm): en honor de Enrico
Fermi.
Mendelevio (Md): En honor del
químico ruso Dmitri Ivánovich
Mendeléiev, padre de la actual
tabla periódica.
Nobelio (No): en honor de Alfred
Nobel.
Lawrencio (Lr): en honor de E. O.
Lawrence.
Unnilquadium (Unq): número latino
equivalente a 104 (su número
atómico).
Unnilpentium (Unp): número latino
equivalente a 105 (su número
atómico).
Gadolinio (Gd): en honor del
químico finlandés Gadolin.
Samario (Sm): en honor del ruso
Samarski
SÍMBOLO QUÍMICO: Los símbolos químicos son los distintos signos
abreviados que se utilizan para identificar los elementos y compuestos
químicos en lugar de sus nombres completos. Algunos elementos frecuentes
cuyos símbolos son: carbono, C; oxígeno, O; nitrógeno, N; hidrógeno, H; cloro,
Cl; azufre, S; magnesio, Mg; aluminio, Al; cobre, Cu; argón, Ar; oro, Au; hierro,
Fe; plata, Ag; platino, Pt.
TABLA PERIÓDICA: Es un esquema que permite clasificar y organizar los
elementos químicos según sus propiedades y características.
Historia
La historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada con varios aspectos del
desarrollo de la química y la física:




El descubrimiento de los elementos de la tabla periódica.
El estudio de las propiedades comunes y la clasificación de los elementos.
La noción de masa atómica (inicialmente denominada "peso atómico") y,
posteriormente, ya en el siglo XX, de número atómico.
Las relaciones entre la masa atómica (y, más adelante, el número atómico) y las
propiedades periódicas de los elementos.
El descubrimiento de los elementos
Artículo principal: Descubrimiento de los elementos químicos.
Aunque algunos elementos como el oro (Au), plata (Ag), cobre (Cu), plomo (Pb) y el
mercurio (Hg) ya eran conocidos desde la antigüedad, el primer descubrimiento
científico de un elemento ocurrió en el siglo XVII cuando el alquimista Henning Brand
descubrió el fósforo (P). En el siglo XVIII se conocieron numerosos nuevos elementos,
los más importantes de los cuales fueron los gases, con el desarrollo de la química
neumática: oxígeno (O), hidrógeno (H) y nitrógeno (N). También se consolidó en esos
años la nueva concepción de elemento, que condujo a Antoine Lavoisier a escribir su
famosa lista de sustancias simples, donde aparecían 33 elementos. A principios del siglo
XIX, la aplicación de la pila eléctrica al estudio de fenómenos químicos condujo al
descubrimiento de nuevos elementos, como los metales alcalinos y alcalino–térreos,
sobre todo gracias a los trabajos de Humphry Davy. En 1830 ya se conocían 55
elementos. Posteriormente, a mediados del siglo XIX, con la invención del
espectroscopio, se descubrieron nuevos elementos, muchos de ellos nombrados por el
color de sus líneas espectrales características: cesio (Cs, del latín caesĭus, azul), talio
(Tl, de tallo, por su color verde), rubidio (Rb, rojo), etc.
La noción de elemento y las propiedades periódicas
Lógicamente, un requisito previo necesario a la construcción de la tabla periódica era el
descubrimiento de un número suficiente de elementos individuales, que hiciera posible
encontrar alguna pauta en comportamiento químico y sus propiedades. Durante los
siguientes dos siglos se fue adquiriendo un gran conocimiento sobre estas propiedades,
así como descubriendo muchos nuevos elementos.
La palabra "elemento" procede de la ciencia griega, pero su noción moderna apareció a
lo largo del siglo XVII, aunque no existe un consenso claro respecto al proceso que
condujo a su consolidación y uso generalizado. Algunos autores citan como precedente
la frase de Robert Boyle en su famosa obra El químico escéptico, donde denomina
elementos "ciertos cuerpos primitivos y simples que no están formados por otros
cuerpos, ni unos de otros, y que son los ingredientes de que se componen
inmediatamente y en que se resuelven en último término todos los cuerpos
perfectamente mixtos". En realidad, esa frase aparece en el contexto de la crítica de
Robert Boyle a los cuatro elementos aristotélicos.
A lo largo del siglo XVIII, las tablas de afinidad recogieron un nuevo modo de entender
la composición química, que aparece claramente expuesto por Lavoisier en su obra
Tratado elemental de Química. Todo ello condujo a diferenciar en primer lugar qué
sustancias de las conocidas hasta ese momento eran elementos químicos, cuáles eran sus
propiedades y cómo aislarlos.
El descubrimiento de un gran número de nuevos elementos, así como el estudio de sus
propiedades, pusieron de manifiesto algunas semejanzas entre ellos, lo que aumentó el
interés de los químicos por buscar algún tipo de clasificación.
Los pesos atómicos
A principios del siglo XIX, John Dalton (1766–1844) desarrolló una nueva concepción
del atomismo, al que llegó gracias a sus estudios meteorológicos y de los gases de la
atmósfera. Su principal aportación consistió en la formulación de un "atomismo
químico" que permitía integrar la nueva definición de elemento realizada por Antoine
Lavoisier (1743–1794) y las leyes ponderales de la química (proporciones definidas,
proporciones múltiples, proporciones recíprocas).
Dalton empleó los conocimientos sobre proporciones en las que reaccionaban las
sustancias de su época y realizó algunas suposiciones sobre el modo como se
combinaban los átomos de las mismas. Estableció como unidad de referencia la masa de
un átomo de hidrógeno (aunque se sugirieron otros en esos años) y refirió el resto de los
valores a esta unidad, por lo que pudo construir un sistema de masas atómicas relativas.
Por ejemplo, en el caso del oxígeno, Dalton partió de la suposición de que el agua era
un compuesto binario, formado por un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno. No tenía
ningún modo de comprobar este punto, por lo que tuvo que aceptar esta posibilidad
como una hipótesis a priori.
Dalton conocía que 1 parte de hidrógeno se combinaba con 7 partes (8 afirmaríamos en
la actualidad) de oxígeno para producir agua. Por lo tanto, si la combinación se producía
átomo a átomo, es decir, un átomo de hidrógeno se combinaba con un átomo de
oxígeno, la relación entre las masas de estos átomos debía ser 1:7 (o 1:8 se calcularía en
la actualidad). El resultado fue la primera tabla de masas atómicas relativas (o pesos
atómicos, como los llamaba Dalton) que fue posteriormente modificada y desarrollada
en los años posteriores. Las incertidumbres antes mencionadas dieron lugar a toda una
serie de polémicas y disparidades respecto a las fórmulas y los pesos atómicos, que sólo
comenzarían a superarse, aunque no totalmente, con el congreso de Karlsruhe en 1860.
Metales, no metales, metaloides y metales de transición
La primera clasificación de elementos conocida, fue propuesta por Antoine Lavoisier,
quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no metales y metaloides o
metales de transición. Aunque muy práctico y todavía funcional en la tabla periódica
moderna, fue rechazada debido a que había muchas diferencias en las propiedades
físicas como químicas.
Tríadas de Döbereiner
Uno de los primeros intentos para agrupar los elementos de propiedades análogas y
relacionarlo con los pesos atómicos se debe al químico alemán Johann Wolfgang
Döbereiner (1780–1849) quien en 1817 puso de manifiesto el notable parecido que
existía entre las propiedades de ciertos grupos de tres elementos, con una variación
gradual del primero al último. Posteriormente (1827) señaló la existencia de otros
grupos de tres elementos en los que se daba la misma relación (cloro, bromo y yodo;
azufre, selenio y telurio; litio,
sodio y potasio).
Tríadas de Döbereiner
A estos grupos de tres elementos
se les denominó tríadas y hacia
1850 ya se habían encontrado
unas 20, lo que indicaba una
cierta regularidad entre los
elementos químicos.
Litio
LiCl
LiOH
Calcio
CaCl2
CaSO4
Azufre
H2S
SO2
Sodio
NaCl
NaOH
Estroncio
SrCl2
SrSO4
Selenio
H2Se
SeO2
BaCl2
BaSO4
Telurio
H2Te
TeO2
Döbereiner intentó relacionar las
KCl
propiedades químicas de estos
Potasio
Bario
elementos (y de sus compuestos)
KOH
con los pesos atómicos,
observando una gran analogía
entre ellos, y una variación gradual del primero al último.
En su clasificación de las tríadas (agrupación de tres elementos) Döbereiner explicaba
que el peso atómico promedio de los pesos de los elementos extremos, es parecido al
peso atómico del elemento de en medio. Por ejemplo, para la tríada Cloro, Bromo,
Yodo los pesos atómicos son respectivamente 36, 80 y 127; si sumamos 36 + 127 y
dividimos entre dos, obtenemos 81, que es aproximadamente 80 y si le damos un
vistazo a nuestra tabla periódica el elemento con el peso atómico aproximado a 80 es el
bromo lo cual hace que concuerde un aparente ordenamiento de tríadas.
Chancourtois
Artículo principal: Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois.
En 1864, Chancourtois construyó una hélice de papel, en la que estaban ordenados por
pesos atómicos (masa atómica) los elementos conocidos, arrollada sobre un cilindro
vertical. Se encontraba que los puntos correspondientes estaban separados unas 16
unidades. Los elementos similares estaban prácticamente sobre la misma generatriz, lo
que indicaba una cierta periodicidad, pero su diagrama pareció muy complicado y
recibió poca atención.
Ley de las octavas de Newlands
Artículo principal: John Alexander Reina Newlands.
En 1864, el químico inglés John Alexander Reina Newlands comunicó al Royal College
of Chemistry (Real Colegio de Química) su observación de que al ordenar los elementos
en orden creciente de sus pesos atómicos (prescindiendo del hidrógeno), el octavo
elemento a partir de cualquier otro tenía unas propiedades muy similares al primero. En
esta época, los llamados gases
nobles no habían sido aún
Ley de las octavas de Newlands
descubiertos.
Esta ley mostraba una cierta
ordenación de los elementos en
familias (grupos), con
propiedades muy parecidas entre
sí y en Periodos, formados por
ocho elementos cuyas
propiedades iban variando
progresivamente.
1
2
Li
6,9
Be
9,0
Na
23,0
Mg
24,3
3
4
5
6
7
B
10,8
C
12,0
N
14,0
O
16,0
F
19,0
Al
27,0
Si
28,1
P
31,0
S
32,1
Cl
35,5
El nombre de octavas se basa en
K
Ca
la intención de Newlands de
39,0
40,0
relacionar estas propiedades con
la que existe en la escala de las
notas musicales, por lo que dio a su descubrimiento el nombre de ley de las octavas.
Como a partir del calcio dejaba de cumplirse esta regla, esta ordenación no fue
apreciada por la comunidad científica que lo menospreció y ridiculizó, hasta que 23
años más tarde fue reconocido por la Royal Society, que concedió a Newlands su más
alta condecoración, la medalla Davy.
Tabla periódica de Mendeléyev
Artículo principal: Tabla periódica de Mendeléyev.
En 1869, el ruso Dmitri Ivánovich Mendeléyev publicó su primera Tabla Periódica en
Alemania. Un año después lo hizo Julius Lothar Meyer, que basó su clasificación
periódica en la periodicidad de los volúmenes atómicos en función de la masa atómica
de los elementos.
Por ésta fecha ya eran conocidos 63 elementos de los 90 que existen en la naturaleza. La
clasificación la llevaron a cabo los dos químicos de acuerdo con los criterios siguientes:


Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atómicas.
Situaron en el mismo grupo elementos que tenían propiedades comunes como la
valencia.
Tabla de Mendeléyev publicada en 1872. En ella deja casillas libres para elementos por
descubrir.
La primera clasificación periódica de Mendeléyev no tuvo buena acogida al principio.
Después de varias modificaciones publicó en el año 1872 una nueva Tabla Periódica
constituida por ocho columnas desdobladas en dos grupos cada una, que al cabo de los
años se llamaron familia A y B.
En su nueva tabla consigna las fórmulas generales de los hidruros y óxidos de cada
grupo y por tanto, implícitamente, las valencias de esos elementos.
Esta tabla fue completada a finales del siglo XIX con un grupo más, el grupo cero,
constituido por los gas noble descubiertos durante esos años en el aire. El químico ruso
no aceptó en principio tal descubrimiento, ya que esos elementos no tenían cabida en su
tabla. Pero cuando, debido a su inactividad química (valencia cero), se les asignó el
grupo cero, la Tabla Periódica quedó más completa.
El gran mérito de Mendeléyev consistió en pronosticar la existencia de elementos. Dejó
casillas vacías para situar en ellas los elementos cuyo descubrimiento se realizaría años
después. Incluso pronosticó las propiedades de algunos de ellos: el galio (Ga), al que
llamó eka–aluminio por estar situado debajo del aluminio; el germanio (Ge), al que
llamó eka–silicio; el escandio (Sc); y el tecnecio (Tc), que, aislado químicamente a
partir de restos de un sincrotrón en 1937, se convirtió en el primer elemento producido
de forma predominantemente artificial.
La noción de número atómico y la mecánica cuántica
La tabla periódica de Mendeléyev presentaba ciertas irregularidades y problemas. En las
décadas posteriores tuvo que integrar los descubrimientos de los gases nobles, las
"tierras raras" y los elementos radioactivos. Otro problema adicional eran las
irregularidades que existían para compaginar el criterio de ordenación por peso atómico
creciente y la agrupación por familias con propiedades químicas comunes. Ejemplos de
esta dificultad se encuentran en las parejas telurio–yodo, argón–potasio y cobalto–
níquel, en las que se hace necesario alterar el criterio de pesos atómicos crecientes en
favor de la agrupación en familias con propiedades químicas semejantes.
Durante algún tiempo, esta cuestión no pudo resolverse satisfactoriamente hasta que
Henry Moseley (1867–1919) realizó un estudio sobre los espectros de rayos X en 1913.
Moseley comprobó que al representar la raíz cuadrada de la frecuencia de la radiación
en función del número de orden en el sistema periódico se obtenía una recta, lo cual
permitía pensar que este orden no era casual sino reflejo de alguna propiedad de la
estructura atómica. Hoy sabemos que esa propiedad es el número atómico (Z) o número
de cargas positivas del núcleo.
La explicación que aceptamos actualmente de la "ley periódica" descubierta por los
químicos de mediados del siglo pasado surgió tras los desarrollos teóricos producidos
en el primer tercio del siglo XX. En el primer tercio del siglo XX se construyó la
mecánica cuántica. Gracias a estas investigaciones y a los desarrollos posteriores, hoy se
acepta que la ordenación de los elementos en el sistema periódico está relacionada con
la estructura electrónica de los átomos de los diversos elementos, a partir de la cual se
pueden predecir sus diferentes propiedades químicas.
Tabla periódica de los elementos1
Grupo 1 2 3 4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
IA
II III IV
VI VII VIII VIII VIII
III
VII VIII
VB
I B II B
IV A V A VI A
A B B
B B B B B
A
A A
1
1
H
2
He
2
3 4
Li Be
5
B
3
11 12
Na Mg
13 14 15 16 17 18
Al Si P S Cl Ar
4
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6
55 56
72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
*
Cs Ba
Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7
87 88
104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118
**
Fr Ra
Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
Periodo
6
C
7
N
8
O
Lantánidos *
57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Actínidos **
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Alcalinos
9 10
F Ne
Alcalinotérreos Lantánidos Actínidos Metales de transición
Metales del bloque p Metaloides
No metales Halógenos Gases nobles y Transactínidos
Para una tabla más detallada, puedes consultar: Anexo:Tabla periódica
Clasificación
Grupos
Artículo principal: Grupo de la tabla periódica.
A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos. Todos los
elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia atómica, y por ello,
tienen características o propiedades similares entre sí. Por ejemplo, los elementos en el
grupo IA tienen valencia de 1 (un electrón en su último nivel de energía) y todos
tienden a perder ese electrón al enlazarse como iones positivos de +1. Los elementos en
el último grupo de la derecha son los gases nobles, los cuales tienen lleno su último
nivel de energía (regla del octeto) y, por ello, son todos extremadamente no reactivos.
Numerados de izquierda a derecha utilizando números arábigos, según la última
recomendación de la IUPAC (según la antigua propuesta de la IUPAC) de 1988,2 los
grupos de la tabla periódica son:
Grupo 1 (I A): los metales alcalinos
Grupo 2 (II A): los metales alcalinotérreos
Grupo 3 (III B): Familia del Escandio
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 (IX B): Familia del Cobalto
Grupo 10 (X B): Familia del Níquel
Grupo 11 (I B): Familia del Cobre
Grupo 12 (II B): Familia del Zinc
Grupo 13 (III A): los térreos
Grupo 14 (IV A): los carbonoideos
Grupo 15 (V A): los nitrogenoideos
Grupo 16 (VI A): los calcógenos o anfígenos
Grupo 17 (VII A): los halógenos
Grupo 18 (VIII A): los gases nobles
Períodos
Artículo principal: Períodos de la tabla periódica.
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 está 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 o regiones
Artículo principal: Bloque de la tabla periódica.
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 o regiones se denominan 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
PERIODO: Designa a cada uno de los 7 renglones horizontales de la tabla
periódica de los elementos.
GRUPO: Es el número del último nivel energético que hace referencia a las
columnas allí presentes. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar, de los cuales
diez son grupos cortos y los ocho restantes, largos. Que muchos de estos grupos
correspondan a conocidas familias de elementos químicos: la tabla periódica se ideó
para ordenar estas familias de una forma coherente y fácil de ver.
ELEMENTO
REPRESENTATIVO:
Los elementos representativos están
repartidos en ocho grupos y se caracterizan porque su distribución electrónica
termina en s-p o p-s. El número del grupo resulta de sumar los electrones que hay
en los subniveles s ó s y p del último nivel.
ELEMENTO DE TRANSICIÓN: Estos elementos conforman los grupos IB
hasta el VIIIB. Todos ellos son metales, pero debido a que sus átomos son
pequeños, son duros, quebradizos y tienen puntos de fusión altos. Estos metales
son buenos conductores del calor y de la electricidad. A condiciones normales el
Mercurio es líquido.
GASES NOBLES: Los gases nobles 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 radiactivo radón (Rn).
TOXICIDAD DEL MERCURIO
El mercurio es un elemento brillante plateado que es líquido a temperatura
ambiente. El mercurio entra al cuerpo al inhalar su vapor, al estar en contacto con
la piel o por alimentos o agua contaminados con mercurio. En el cuerpo, este
elemento destruye proteínas y perturba el funcionamiento celular. La exposición a
largo plazo con el mercurio daña el cerebro y los riñones, causa retraso mental y
reduce el desarrollo físico. Para la prueba de mercurio se usan muestras de sangre,
orina y cabello.
En agua dulce y salada, bacterias convierten el mercurio en metilmercurio tóxico,
que ataca principalmente el sistema nervioso central (SNC). Puesto que los peces
absorben metilmercurio, estamos expuestos al mercurio al consumir pescado
contaminado. Conforme los niveles de mercurio ingeridos del pescado se convierten
en una preocupación, la Administración de Alimentos y Medicinas (FDA, por sus
siglas en inglés) de Estados Unidos establece un nivel máximo de una parte de
mercurio por millón de partes de alimento marino (1ppm), que es lo mismo que 1 mg
de mercurio en cada gramo de productos del mar. Los peces superiores en la
cadena alimentaria, como el pez espada y el tiburón, pueden tener niveles de
mercurio tan elevados que la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas
en inglés) estadounidense recomienda que se consuman no más de una vez a la
semana.
Uno de los peces incidentes de envenenamiento por mercurio ocurrió en Minamata
y Niigata, Japón, en 1950. En aquella época, el océano estaba contaminado con altos
niveles de mercurio de desechos industriales. Puesto que el pescado era un
alimento básico en la dieta, más de dos mil personas resultaron afectadas por
envenenamiento por mercurio y murieron o desarrollaron daño neurológico. En
Estados Unidos, la industria redujo en 75% el uso del mercurio entre 1988 y 1997,
al prohibir su utilización en pinturas y pesticidas, reducirlo en baterías y regularlo
en otros productos.
Averigua:
METAL: Se llama metal 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); sus sales forman iones
electropositivos (cationes) en disolución.
METALOIDE: Cuerpo simple, mal conductor del calor y de la electricidad, que
combinado con el oxígeno produce compuestos ácidos o neutros.
Los metaloides son: flúor, cloro, bromo, yodo, oxígeno, azufre, selenio, telurio,
nitrógeno, fósforo, arsénico, carbono, silicio y boro.
NO METAL: Los no metales varían mucho en su apariencia no son lustrosos y por
lo general son malos conductores del calor y la electricidad. Sus puntos de fusión
son más bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma de carbono, se
funde a 3570 ºC). Varios no metales existen en condiciones ordinarias como
moléculas diatómicas. En esta lista están incluidos cinco gases (H2, N2, 02, F2 y
C12), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos
que pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre. Al contrario de
los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en láminas. Se
encuentran en los tres estados de la materia a temperatura ambiente: son gases
(como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el carbono). No tienen brillo
metálico y no reflejan la luz. Muchos no metales se encuentran en todos los seres
vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades
importantes. Otros son oligoelementos: flúor, silicio, arsénico, yodo, cloro.
Utiliza la información obtenida y clasifica los siguientes elementos en metal, no
metal, metaloide:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Ubicado en el grupo 2ª (Metales)
Buen conductor de la electricidad (Metal)
Cloro (No metal)
Arsénico (Metaloide)
Un elemento que no es brillante (Metaloide)
Oxígeno (No metal)
Nitrógeno (No metal)
Aluminio (Metal)
ÁTOMO
Todos los elementos mencionados en la tabla periódica están hechos de pequeñas
partículas llamados átomos. Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento
que tiene las características de éste. Probablemente has visto el elemento
aluminio. Imagina que cortas una hoja de aluminio en trozos cada vez más pequeños.
Ahora imagina que cortas la hoja hasta que tienes un trozo tan pequeño que ya no
puedes romperlo más. Entonces tendrías un átomo de aluminio, la partícula más
pequeña de un elemento que todavía conserva las características de éste.
Miles de millones de átomos se agrupan para construirte y todo lo que te rodea.
Esta hoja contiene átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. La tinta de este papel,
incluso el punto sobre la letra i, contiene gran cantidad de átomos. Hay tantos
átomos en dicho punto como segundos en 10 mil millones de años.
El concepto de átomo es relativamente reciente. Aunque los filósofos griegos en el
año 500 AC razonaron que todo debía contener partículas minúsculas que también
llamaban átomos, esta idea no se convirtió en teoría científica sino hasta 1808.
John Dalton (1766-1844) desarrolló una teoría atómica que proponía que los átomos
eran responsables de las combinaciones de elementos que se encontraban en los
compuestos.
Elabora una línea del tiempo con las diferentes teorías atómicas que se han
presentado en el tiempo.
Averigua:
PARTES DE UN ÁTOMO: El núcleo es la parte central del átomo y contiene
partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga
eléctrica, es decir son neutras, los neutrones. La masa de un protón es
aproximadamente igual a la de un neutrón. Todos los átomos de un elemento
químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que
caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se
representa con la letra Z. - La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se
encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos
niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces
menor que la de un protón Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que
tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también
coincide con el número de electrones.

NÚCLEO DEL ÁTOMO: El núcleo atómico es la parte central de un
átomo, tiene carga positiva, y concentra más del 99,9% de la masa total del
átomo.
Está formado por protones y neutrones (denominados nucleones) que se mantienen
unidos por medio de la interacción nuclear fuerte, la cual permite que el núcleo sea
estable, a pesar de que los protones se repelen entre sí (como los polos iguales de
dos imanes). La cantidad de protones en el núcleo determina el elemento químico al
que pertenece.
La existencia del núcleo atómico fue deducida del experimento de Rutherford,
donde se bombardeó una lámina fina de oro con partículas alfa, que son núcleos
atómicos de helio emitidos por rocas radiactivas. La mayoría de esas partículas
traspasaban la lámina, pero algunas rebotaban, lo cual demostró la existencia de un
minúsculo núcleo atómico.

NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO DE MASA
Todos los átomos del mismo elemento siempre tienen el mismo número de protones.
Esta característica distingue a los átomos de un elemento de los átomos de todos
los otros elementos.
Número atómico, es igual al número de protones en el núcleo de un átomo, se usa
para identificar a cada elemento.
Número atómico=número de protones en un átomo
Número de masa, es la suma del número de protones y neutrones en el núcleo.
Isótopo, son átomos del mismo elemento que tienen diferente número de
neutrones
Masa atómica, es la masa promedio de todos los isótopos de dicho elemento que
ocurren naturalmente, con base en la abundancia y la masa de cada isótopo.