Tabla periódica de los elementos
La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos,conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos.
Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendeleyév, quien ordenó los elementos basándose en la variación manual de las propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos. La forma actual es una versión modificada de la de Mendeléyev; fue diseñada por Alfred Werner
Historia
La historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la química y la física:
- El descubrimientos 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.
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).
| Litio | LiCl LiOH | Calcio | CaCl2 CaSO4 | Azufre | H2S SO2 | ||||||
| Sodio | NaCl NaOH | Estroncio | SrCl2 SrSO4 | Selenio | H2Se SeO2 | ||||||
| Potasio | KCl KOH | Bario | BaCl2 BaSO4 | Telurio | H2Te TeO2 |
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.
Döbereiner intentó relacionar las propiedades químicas de estos elementos (y de sus compuestos) 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.
Ley de las octavas de 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 descubiertos.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Li 6,9 Na 23,0 K 39,0 | Be 9,0 Mg 24,3 Ca 40,0 | B 10,8 Al 27,0 | C 12,0 Si 28,1 | N 14,0 P 31,0 | O 16,0 S 32,1 | F 19,0 Cl 35,5 |
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.
El nombre de octavas se basa en la intención de Newlands de 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
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.
La noción de número atómico y la mecánica cuántica
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 unsincrotrón 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.
| Grupo | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| I A | II A | III B | IV B | V B | VI B | VII B | VIII B | VIII B | VIII B | I B | II B | III A | IV A | V A | VI A | VII A | VIII A | |
| Periodo | ||||||||||||||||||
| 1 | 1 H | 2 He | ||||||||||||||||
| 2 | 3 Li | 4 Be | 5 B | 6 C | 7 N | 8 O | 9 F | 10 Ne | ||||||||||
| 3 | 11 Na | 12 Mg | 13 Al | 14 Si | 15 P | 16 S | 17 Cl | 18 Ar | ||||||||||
| 4 | 19 K | 20 Ca | 21 Sc | 22 Ti | 23 V | 24 Cr | 25 Mn | 26 Fe | 27 Co | 28 Ni | 29 Cu | 30 Zn | 31 Ga | 32 Ge | 33 As | 34 Se | 35 Br | 36 Kr |
| 5 | 37 Rb | 38 Sr | 39 Y | 40 Zr | 41 Nb | 42 Mo | 43 Tc | 44 Ru | 45 Rh | 46 Pd | 47 Ag | 48 Cd | 49 In | 50 Sn | 51 Sb | 52 Te | 53 I | 54 Xe |
| 6 | 55 Cs | 56 Ba | * | 72 Hf | 73 Ta | 74 W | 75 Re | 76 Os | 77 Ir | 78 Pt | 79 Au | 80 Hg | 81 Tl | 82 Pb | 83 Bi | 84 Po | 85 At | 86 Rn |
| 7 | 87 Fr | 88 Ra | ** | 104 Rf | 105 Db | 106 Sg | 107 Bh | 108 Hs | 109 Mt | 110 Ds | 111 Rg | 112 Cn | 113 Uut | 114 Fl | 115 Uup | 116 Lv | 117 Uus | 118 Uuo |
| Lantánidos | * | 57 La | 58 Ce | 59 Pr | 60 Nd | 61 Pm | 62 Sm | 63 Eu | 64 Gd | 65 Tb | 66 Dy | 67 Ho | 68 Er | 69 Tm | 70 Yb | 71 Lu | |
| Actínidos | ** | 89 Ac | 90 Th | 91 Pa | 92 U | 93 Np | 94 Pu | 95 Am | 96 Cm | 97 Bk | 98 Cf | 99 Es | 100 Fm | 101 Md | 102 No | 103 Lr |
| Alcalinos | Alcalinotérreos | Lantánidos | Actínidos | Metales de transición |
| Metales del bloque p | Metaloides | No metales | Halógenos | Gases nobles y Transactínidos |
Clasificación
Grupos
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
La tabla periódica consta de 7 períodos:
- Período 1
- Período 2
- Período 3
- Período 4
- Período 5
- Período 6
- Período 7
Bloques o regiones
La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando loselectrones 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.Otras formas de representar la tabla periódica
- Varias formas (en espiral, en 3D) [1];
- 1951. Forma en espiral, [2] ;
- 1960. Forma en espiral, profesor Theodor Benfey[3];
- 1995. Forma en espiral-fractal, Melinda E Green *[4];
- 2004, noviembre. Forma en espiral sobre dibujo de galaxia, Philip J. Stewart [5];
Elementos
Gases
Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones Hidrógeno H 1 1 1 1 1 0 1 Nitrógeno N 15 2 7 14 7 7 7 Oxígeno O 16 2 8 16 8 8 8 Flúor 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 Neón Ne 18 2 10 20 10 10 10 Argón Ar 18 3 18 40 18 22 18 Criptón Kr 18 4 36 84 36 48 36 Xenón Xe 18 5 54 131 54 77 54 Radón Rn 18 6 86 222 86 136 86 Líquidos
Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones 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 transición
Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones 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 Ununpetio Uup 15 7 115 287 115 172 115 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 Lantánidos y Actínidos
Elemento Símbolo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones Prometio Pm Lantánido 61 147 61 86 61 Neptunio Np Actínido 93 237 93 144 93 Plutonio Pu Actínido 94 244 94 150 94 Americio Am Actínido 95 243 95 148 95 Curio Cm Actínido 96 247 96 151 96 Berkelio Bk Actínido 97 247 97 150 97 Californio Cf Actínido 98 251 98 153 98 Einstenio Es Actínido 99 252 99 153 99 Fermio Fm Actínido 100 257 100 157 100 Mendelevio Md Actínido 101 258 101 157 101 Nobelio No Actínido 102 259 102 157 102 Laurencio Lr Actínido 103 262 103 159 103 Sólidos Alcalinos y Alcalinotérreos
Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones Litio Li Alcalino 2 3 7 3 4 3 Sodio Na Alcalino 3 11 23 11 12 11 Potasio K Alcalino 4 19 39 19 20 19 Rubidio Rb Alcalino 5 37 86 37 49 37 Berilio Be Alcalinotérreo 2 4 9 4 5 4 Magnesio Mg Alcalinotérreo 3 12 24 12 12 12 Calcio Ca Alcalinotérreo 4 20 40 20 20 20 Estroncio Sr Alcalinotérreo 5 38 88 38 50 38 Bario Ba Alcalinotérreo 6 56 137 56 81 56 Radio Ra Alcalinotérreo 7 88 226 88 138 88 Solidos de la Familia del Escandio, Titanio y Vanadio
Elemento Símbolo Familia Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones Escandio Sc Escandio 4 21 45 21 24 21 Itrio Y Escandio 5 39 89 39 50 39 Lantano La Escandio 6 57 139 57 82 57 Actinio Ac Escandio 7 89 227 89 138 89 Titanio Ti Titanio 4 22 48 22 26 22 Circonio Zr Titanio 5 40 91 40 51 40 Hafnio Hf Titanio 6 72 179 72 105 72 Vanadio V Vanadio 4 23 50 23 27 23 Niobio Nb Vanadio 5 41 93 41 52 41 Tantalio Ta Vanadio 6 73 181 73 108 73 Véase también
- Tabla periódica de los elementos ampliada
- Tabla periódica de los elementos curvada
- Anexo:Elementos químicos por símbolo
- Anexo:Elementos químicos por orden alfabético
- La tabla periódica de Dmitri Mendeléyev.
- Nomenclatura química de los compuestos inorgánicos (para consultar los números de valencia de los elementos)
Referencias
Bibliografía
- AGAFOSHIN, N.P., Ley periódica y sistema periódico de los elementos de Mendeleiev Madrid Editorial Reverté, 1977, 200 p.
- BENSAUDE-VICENT, B. D. Mendeleiev: El sistema periódico de los elementos, Mundo científico, (1984), 42, 184-189.
- MUÑOZ, R. y BERTOMEU SÁNCHEZ, J.R.La historia de la ciencia en los libros de texto: la(s) hipótesis de Avogadro, Enseñanza de las ciencias (2003), 21 (1), 147-161. Texto completo
- ROCKE, A.J. 1984 Chemical Atomism in the Nineteenth Century. From Dalton to Cannizzaro. Ohio. Ohio State University Press, 1984.
- ROMÁN POLO, P: El profeta del orden químico: Mendeléiev. Madrid: Nivola, 2002, 190 p
- SCERRI, E.R., "Evolución del sistema periódico" Investigación y Ciencia (1998), 266, p. 54-59.
- SCERRI, E.R., The Periodic Table: Its Story and Its Significance, Oxford, University Pres, 2006, 400 p.
- STRATHERN, PAUL (2000) , El sueño de Mendeléiev, de la alquimia a la química, Madrid : Siglo XXI de España Editores, 288 p.
![[2]](http://en.wikipedia.org/wiki/Image:ChemicalGalaxy_Longman_1951.jpg){kind=link}