CONTENIDO DE LA PAGINA

5. Propiedades de los elementos

• Radio Atómico
• Radio Ionico
• Energía de Ionizacion
• Electronegatividad
• Afinidad Electronica

6. Enlaces quimicos

HISTORIA DE LA TABLA PERIODICA

Los seres humanos siempre hemos estado tentados a encontrar una explicación a la complejidad de la materia que nos rodea. Al principio se pensaba que los elementos de toda materia se resumían al agua, tierra, fuego y aire. Sin embargo al cabo del tiempo y gracias a la mejora de las técnicas de experimentación física y química, nos dimos cuenta de que la materia es en realidad más compleja de lo que parece. Los químicos del siglo XIX encontraron entonces la necesidad de ordenar los nuevos elementos descubiertos. La primera manera, la más natural, fue la de clasificarlos por masas atómicas, pero esta clasificación no reflejaba las diferencias y similitudes entre los elementos. Muchas más clasificaciones fueron adoptadas antes de llegar ala tabla periódica que es utilizada en nuestros días.

Döbereiner

Este químico alcanzó a elaborar un informe que mostraba una relación entre la masa atómica de ciertos elementos y sus propiedades en 1817. Él destaca la existencia de similitudes entre elementos agrupados en tríos que él denomina "tríadas". La tríada del cloro, del bromo y del yodo es un ejemplo. Pone en evidencia que la masa de uno de los tres elementos de la triada es intermedia entre la de los otros dos. En 1850 pudimos contar con unas 20 tríadas para llegar a una primera clasificación coherente.

Chancourtois y Newlands

En 1862 Chancourtois, geólogo francés, pone en evidencia una cierta periodicidad entre los elementos de la tabla. En 1864 Chancourtois y Newlands, químico inglés, anuncian la Ley de las octavas: las propiedades se repiten cada ocho elementos. Pero esta ley no puede aplicarse a los elementos más allá del Calcio. Esta clasificación es por lo tanto insuficiente, pero la tabla periódica comienza a ser diseñada.

Meyer

En 1869, Meyer, químico alemán, pone en evidencia una cierta periodicidad en el volumen atómico. Los elementos similares tienen un volumen atómico similar en relación con los otros elementos. Los metales alcalinos tienen por ejemplo un volumen atómico importante.

Mendeleïev

En 1869, Mendeleïev, químico ruso, presenta una primera versión de su tabla periódica en 1869. Esta tabla fue la primera presentación coherente de las semejanzas de los elementos. El se dio cuenta de que clasificando los elementos según sus masas atómicas se veía aparecer una periodicidad en lo que concierne a ciertas propiedades de los elementos. La primera tabla contenía 63 elementos.

La tabla de Mendeleïev condujo a la tabla periódica actualmente utilizada.

Un grupo de la tabla periódica es una columna vertical de la tabla. Hay 18 grupos en la tabla estándar. El hecho de que la mayoría de estos grupops correspondan directamente a una serie químmica no es fruto del azar. La tabla ha sido inventada para organizar las series químicas conocidas dentro de un esquema coherente. La distribución de los elementos en la tabla periódica proviene del hecho de que los elementos de un mismo grupo poseen la misma configuración electrónica en su capa más externa. Como el comportamiento químico está principalmente dictado por las interacciones de estos electrones de la última capa, de aquí el hecho de que los elementos de un mismo grupo tengan similares propiedades físicas y químicas.

Una propiedad estrechamente relacionada con el número de masa de un átomo es su masa atómica. La masa atómica de un átomo individual es simplemente su masa total y generalmente se expresa en unidades de masa atómica (uma). Por definición, un átomo de carbono con seis neutrones (carbono-12) tiene una masa atómica de 12 uma.

Masa es la cantidad de materia de un elemento.

Todos los aspectos cuantitativos de la química descansan en conocer las masas de los compuestos estudiados.

Conceptualmente, masa atómica (m. a.) es la masa de un átomo, y la masa de un átomo en particular es la suma de las masas de sus protones y neutrones, y varía en los distintos isótopos.

PERIODOS

La tabla periodica esta compuesta por siete periodos los cuales son :

1. el primer periodo lo componen el hidrogeno y el helio , seguidos de dos periodos de ocho elementos cada uno.
2. los periodos cuatro y cinco contienen 18 elementos cada uno .
3. el sexto periodo posee 32 elementos .
4. el septimo periodo resulta incompleto,una serie de estos se coloca afuera y recibe el nombre de actinidos.

PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS

. Estructura electrónica: es la distribución de los electrones del átomo en los diferentes niveles y subniveles de energía. Todos los elementos de un período tienen sus electrones más externos en el mismo nivel de energía. Los elementos de un grupo comparten la configuración electrónica externa teniendo, por lo tanto, propiedades químicas semejantes.

. Electronegatividad: es la tendencia que tiene un elemento de atraer los electrones de enlace de otros elementos. En la tabla periódica, la electronegatividad aumenta en los periodos de izquierda a derecha y los grupos, de abajo hacia arriba.

Componentes de la Tabla Periodica

Número atómico, masa atómica y masa atómica relativa

Los átomos de cada elemento tienen un número característico de protones. De hecho, este determina qué átomo estamos viendo (por ejemplo, todos los átomos con 6 protones son átomos de carbono); el número de protones de un átomo se denomina número atómico. En cambio, el número de neutrones de un elemento dado puede variar. Las formas del mismo átomo que difieren solo en el número de neutrones se llaman isótopos. En conjunto, el número de protones y de neutrones determinan el número de masa de un elemento (número de masa = protones + neutrones). Si quieres calcular cuántos neutrones tiene un átomo, solo tienes que restar el número de protones, o número atómico, del número de masa. 

ESTRUCTURA GENERAL DE LA TABLA PERIÓDICA MODERNA

En la tabla periodica actual los elementos se ordenan de acuerdo a su numero atomico en forma creciente,esta se diferencia en filas llamadas periodos y en columnas llamadas grupos.

GRUPOS O FAMILIAS

En la tabla periodica se designan los grupos con numeros romanos acompañados de letras.Los grupos IA al VIIA se cinicen como "elementos representativos", Los elementos del grupo B son llamados elementos de transiciony los elementos del grupo VIIIA son los gases nobles o inertes (grupo tambien llamado grupo cero).

Algunos elementos poseen el nombre de familias :

1. los elementos del grupo IA se denominan metales alcalinos, se caracterizan por ser blandos , de puntos de fusion y densidades bajos.Quimicamente son bastante reactivos
2. Los elmentos del grupo IIA llamados tambien metales alcalinoterreos, son mas duros , mas densos, y con puntos de fusion mas elevados que los alcalinos.
3. los elementos del grupo IIIA presentan propiedades quimicas que varias del no metal al metal , a medida que aumenta su numero atomico.
4. las porpiedades de los elementos del grupo IVA cambian de caracter no metalico a metalico .
5. el grupo VA o familia del nitrogeno , poseen cinco electrones en el ultimo nivel de energia.
6. el grupo VIA o familia de los anfigenos , presentan propiedades quimicas de no metales menos el polonio, que es un metal.
7. los elementos del grupo VIIA se denominan halogenos,tienen la capacidad de formar compuestos ionicos o sales al combinarse con metales.
8. el grupo VIIIA o 0 o de los gases inertes , ocupa este lugar debido a su falta de reaccion con otros elementos .

. Radio atómico: los electrones se ubican en diferentes niveles alrededor del núcleo y el radio atómico es la distancia, más probable, que existe entre los electrones de la última capa y el núcleo. La expresión probable se debe a que los electrones no describen órbitas cerradas. Disminuye a lo largo del periodo y aumenta de arriba hacia abajo dentro de un grupo de la tabla.

. Potencial de ionización: es la energía necesaria para quitar un electrón a un átomo neutro, convirtiéndolo en un catión. Depende de la energía con la que el elemento en cuestión atraiga a sus electrones. En un grupo, el valor disminuye de arriba hacia abajo. En un período, aumenta desde la izquierda hacia la derecha.

La formación de un enlace iónico

Los enlaces iónicos son enlaces que se forman entre iones con cargas opuestas. Por ejemplo, los iones sodio cargados positivamente y los iones cloruro cargados negativamente se atraen entre sí para formar cloruro de sodio o sal de mesa. La sal de mesa, al igual que muchos compuestos iónicos, no se compone solo de un ion sodio y un ion de cloruro; por el contrario, contiene muchos iones acomodados en un patrón tridimensional predecible y repetido (un cristal).^11start superscript, 1, end superscriptEn la fisiología, ciertos iones se conocen como electrolitos (como sodio, potasio y calcio). Estos iones son necesarios para la conducción de impulsos nerviosos, la contracción muscular y el equilibrio de agua. Muchas bebidas deportivas y suplementos dietéticos proporcionan iones para reponer aquellos que se pierden durante el ejercicio por la sudoración. 

Enlaces covalentes polares

Hay dos tipos principales de enlaces covalentes: polar y no polar. En un enlace covalente polar, los electrones se comparten de forma no equitativa entre los átomos y pasan más tiempo cerca de un átomo que del otro. Debido a la distribución desigual de electrones entre los átomos de diferentes elementos, aparecen cargas ligeramente positivas (δ+) y ligeramente negativas (δ-) en distintas partes de la molécula.En una molécula de agua (arriba), el enlace que une al oxígeno con cada hidrógeno es un enlace polar. El oxígeno es un átomo mucho más electronegativo que el hidrógeno, por lo que el oxígeno del agua tiene una carga parcialmente negativa (tiene una densidad de electrones alta), mientras que los hidrógenos llevan cargas parcialmente positivas (tienen una densidad electrónica baja).

Enlaces de hidrógeno y fuerzas de dispersión de London

Tanto el enlace covalente como el iónico se consideran enlaces fuertes. Sin embargo, también se pueden formar otros tipos de enlace más temporales entre átomos o moléculas. Dos tipos de enlaces débiles que se ven con frecuencia en la biología son los enlaces de hidrógeno y las fuerzas de dispersión de London.Sin el afán de ser demasiado dramático, pero sin estos dos tipos de enlace, la vida como la conocemos ¡no existiría! Por ejemplo, los enlaces de hidrógeno proporcionan muchas de las propiedades del agua que sostienen la vida, y estabilizan las estrucutras de las proteínas y el ADN, ambos ingredientes clave de las células. 

Enlaces covalentes

Otra manera como los átomos se vuelven más estables es al compartir electrones (en lugar de ganarlos o perderlos por completo), formando así enlaces covalentes. Estos enlaces son mas comunes que los enlaces iónicos en las moléculas de los organismos vivos.Por ejemplo, los enlaces iónicos son clave para la estructura de las moléculas orgánicas basadas en el carbono, como nuestro ADN y proteínas. También hay enlaces covalentes en moléculas inorgánicas más pequeñas, tales como \text H_2\text OH2​OH, start subscript, 2, end subscript, O, \text {CO}_2CO2​C, O, start subscript, 2, end subscript, y \text {O}_2O2​O, start subscript, 2, end subscript. Se pueden compartir uno, dos o tres pares de electrones, lo que resulta en enlaces simples, dobles o triples, respectivamente. Entre más electrones compartan dos átomos, más fuerte será el enlace.Como ejemplo de enlace covalente, examinemos el agua. Una sola molécula de agua, \text H_2\text OH2​OH, start subscript, 2, end subscript, O, está compuesta de dos átomos de hidrógeno unidos a un átmo de oxígeno. Cada hidrógeno comparte un electrón con el oxígeno y el oxígeno comparte uno de sus electrones con cada hidrógeno: 

Enlaces de hidrógeno

En un enlace covalente polar que contiene hidrógeno (por ejemplo, un enlace O-H en una molécula de agua), el hidrógeno tendrá una ligera carga positiva porque el otro elemento jala los electrones de enlace más fuertemente. Debido a esta leve carga positiva, el hidrógeno será atraído a cualquier carga negativa vecina. Esta interacción se llama un enlace de hidrógeno.Los enlaces de hidrógeno son comunes, y las moléculas de agua en particular forman muchos de ellos. Los enlaces de hidrógeno individuales son débiles y se rompen fácilmente, pero muchos enlaces de hidrógeno juntos pueden ser muy fuertes.