Contenido Tematico 1.3-propiedades Periodic As De Los Elementosx

En la Universidad de Guadalajara

Por medio de la Academia de Química en la Escuela Preparatoria 12

Se presenta:

Curso química II, contenido temático 1.3: Propiedades periódicas de los elementos

Exposición Académica Contenido temático 1.3: Propiedades Periódicas de los Elementos -Sistematización periódica o Tabla Periódica-

Química II

Por:

Guadalajara, Jalisco Octubre de 2007

Curso química II, contenido temático 1.3: Propiedades periódicas de los elementos

Objetivos

Analizarás el comportamiento periódico de los elementos químicos Comprobarás la importancia de la sistematización del comportamiento periódico de los elementos químicos

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Conceptos fundamentales La sistematización del comportamiento periódico de los elementos químicos es: Pero, ¿qué es la Sistematización periódica de los elementos químicos? Sistema es el conjunto de cosas que relacionadas entre sí ordenadamente contribuyen a determinado objeto, de ahí que … Sistematizar es la acción de relacionar un conjunto cosas relacionadas entres si (en este caso las propiedades de los elementos), y El termino periódico se refiere a aquello que se repite con frecuencia a intervalos determinados; luego entonces …

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Conceptos fundamentales Propiedad de los elementos químicos: se define como el atributo o cualidad esencial de cada uno de los elementos. La relación ordenada de los elementos químicos según sus propiedades químicas. Y siendo más precisos, el sistema periódico (tabla periódica de los elementos) es la ordenación de los elementos químicos según su número atómico y dispuestos de tal modo que resulten agrupados los que poseen propiedades químicas análogas.

A continuación se pasará a analizar y comprobar la importancia de sistematizar el comportamiento de los elementos químicos …

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Antecedentes de la sistematización periódica En un principio los elementos se clasificaron y ordenaron, según sus propiedades más comunes. Obedeciendo a los primeros bosquejos de las tablas periódicas, los más destacados fueron: “Las Tríadas de Döbereiner” Consistían en la clasificación de los elementos químicos según sus propiedades más comunes y cada tres elementos se iban formando estos grupos con características similares:

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Antecedentes de la sistematización periódica

P.A.: 35.45 Valencia: +/- 1,3,5,7

[Ne]3s2p5

Cloro

P.A.: 79.90 Valencia: +/-1,5

[Ar]3d104s2p5

Bromo

Bromo (Liquido color rojo)

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Las Octavas de Newlands P.A.: 9.01 Valencia: 2

1s22s2

P.A.: 10.81 Valencia: 3

1s22s22p1

P.A.: 12.01 Valencia: 2,4

1s22s22p2

Carbono

P.A.: 14.01 Valencia: +/- 3, 5, 4,2

1s22s22p3

Nitrogeno Boro En 1864 J. Newlands ordenó los primeros 16 elementos y notó que a cada 8 de ellos se repetían las propiedades químicas. Berilio

P.A.: 24.31 Valencia: 2

[Ne]3s

2

Magnesio

P.A.: 26.98 Valencia: 3

2 1

[Ne]3s p

Aluminio

P.A.: 28.09 Valencia: 4

[Ne]3s2p2

Silicio

P.A.: 30.97

P.A.: 35.45 Valencia: +/- 1,3,5,7

Valencia: +/- 3, 5, 4

[Ne]3s2p3

Fósforo

[Ne]3s2p5

Cloro

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La Sistematización Periódica según Mendeleyev La tabla periódica de los elementos fue propuesta por Dimitri Mendeleyev (y Julius Lothar Meyer). Éstos, trabajando separado, prepararon una ordenación de todos los 64 elementos conocidos, basándose en la variación de las propiedades químicas (Mendeleyev) y físicas (Meyer) con la variación de sus masas atómicas. Mendeleyev situó en su tabla todos los elementos conocidos en aquella época, ordenando los elementos de forma tal que los elementos pertenecientes a una misma familia aparecen en la misma línea horizontal Además, lo hizo también sobre la base de que las propiedades de los elementos son función periódica de sus pesos atómicos

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La Sistematización Periódica según Mendeleyev

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La Sistematización Periódica según Mendeleyev

Tiempo después, Moseley demostró que las propiedades de los elementos son función periódica de sus Números

Atómicos.

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Tabla Periódica actual

IA 1

Metales alcalinos

Metales

Metales alcalinotérreos

Metaloides

Metales de transición

No metales

Lantánidos

Gases nobles

IIA

IIIA IVA VA VIA VIIA

2

P e r i o d o s

3

VIIIA

Actínidos

Grupos IIIB IVB VB VIB

VIIB

VIIIB VIIIB VIIIB

IB

IIB

4 5 6 7

6 7

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Análisis de la Tabla Periódica Actual

IA

Los periodos son las filas de elementos y corresponde al numero de niveles de electrones que tienen esos átomos (hasta 7).

PERIODOS

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Análisis de la Tabla Periódica Actual Los grupos son las columnas de elementos determinados por un numero romano (del I al VIII) y una letra IA

GRUPOS Curso química II, contenido temático 1.3: Propiedades periódicas de los elementos

Los Grupos en la Tabla Periódica Los grupos con mayor número de elementos (1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 y 18), se conocen como grupos principales,

A estos se les conoce como los que aglutinan a los elementos normales (Grupos A) ya que ubican su ultimo electrón en el ultimo nivel (orbital “s” u orbital “p”). Curso química II, contenido temático 1.3: Propiedades periódicas de los elementos

Los Grupos en la Tabla Periódica Los grupos del 3 al 12 (identificados con letra B), están formados por los llamados elementos de transición Estos grupos (B), contienen los elementos que al desarrollar su configuración electrónica ubican su ultimo electrón en un nivel que no es el ultimo.

Son elementos de transición externa si ubican su ultimo electrón en el penúltimo nivel (orbital “d”). Son elementos de transición interna los que ubican el ultimo electrón en el antepenúltimo nivel (orbital “f”).

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Los Grupos en la Tabla Periódica Los elementos de la primera fila de elementos de transición interna se denominan lantánidos .

lantánidos actínidos

Los de la segunda fila son actínidos.

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Los Periodos en la Tabla

El sexto treinta y dos y el séptimo, aunque debería tener treinta y dos elementos aún no se han fabricado todos, desconociéndose 3 de ellos y de otros muchos no se conocen sus propiedades. 1 2

P e r i o d o s

3 4 5 6 7

6 7

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Ubicación y clasificación de los elementos

P.A:10,811 Valencia: 3

2

2

1

Nombre

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Las Propiedades Periódicas de los Elementos Las propiedades físicas y químicas de los elementos dependen, fundamentalmente, de su configuración electrónica. En un átomo, la corteza electrónica, que contiene tantos electrones como protones tiene el núcleo, de forma que el átomo sea eléctricamente neutro, no está distribuida de manera uniforme, sino que los electrones se disponen en capas concéntricas alrededor del núcleo. La atracción del núcleo atómico sobre un electrón en una capa se ve, pues, apantallada por los electrones que existan en las capas inferiores (que lo repelen hacia el exterior) y reforzada por los electrones existentes en las capas exteriores (que lo repelen hacia el interior del átomo). Curso química II, contenido temático 1.3: Propiedades periódicas de los elementos

Las Propiedades Periódicas de los Elementos

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Capas de Valencia En las interacciones entre los distintos átomos sólo intervienen los electrones situados en la capa más externa. Los denominados electrones de valencia situados en la llamada capa de valencia, ya que al ser los electrones que se encuentran más lejanos del núcleo y más apantallados por los restantes electrones, son los que están retenidos más débilmente y los que con más facilidad se pierden. Todos los átomos tienden a tener en su capa de valencia únicamente ocho electrones. Así que el número real de electrones de su capa de valencia influirá también en sus propiedades.

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Capas de Valencia

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Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica El orden de los elementos en la tabla periódica, y la forma de ésta, con periodos de distintos tamaños, se debe a su configuración electrónica Una configuración especialmente estable es aquella en la que el elemento tiene en su última capa, la capa de valencia, 8 electrones, 2 en el orbital s y seis en los orbitales p, de forma que los orbitales s y p están completos. En un grupo, los elementos tienen la misma configuración electrónica en su capa de valencia. Así, conocida la configuración electrónica de un elemento sabemos su situación en la tabla y, a la inversa, conociendo su situación en la tabla sabemos su configuración electrónica.

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Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica Los primeros dos grupos están completando orbitales s, el correspondiente a la capa que indica el periodo. Así, el rubidio, en el quinto periodo, tendrá es su capa de valencia la configuración 5s1, mientras que el bario, en el periodo sexto, tendrá la configuración 6s2.

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Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica Los grupos 3 a 12 completan los orbitales d de la capa anterior a la capa de valencia, de forma que hierro y cobalto, en el periodo cuarto, tendrán las configuraciones 3d64s2 y 3d74s2, en la que la capa de valencia no se modifica pero sí la capa anterior.

4 5 6 7

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Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica Los grupos 13 a 18 completan los orbitales p de la capa de valencia.

1 2 3 4 5 6 7

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Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica Finalmente, en los elementos de transición interna, los elementos completan los orbitales f de su antepenúltima capa.

6 7

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IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

Nitrogenoideos

Anfigenos

Halogenos

Gases nobles

Alcalinotérreos

IIIA

Carbonoideos

IIA

Térreos

IA

Alcalinos

Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica

1 2 3

Elementos de transición IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

VIIIB

IB

IIB

4 5 6 7

Tierras raras

6 7

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Radio Atómico en la Tabla Periódica El radio atómico, es decir, el tamaño exacto de un átomo, es muy difícil de determinar, ya que depende del estado de agregación del elemento y de la especie química que forma. El radio atómico dependerá de la distancia al núcleo de los electrones de la capa de valencia

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Gases nobles

Halogenos

Anfigenos

Nitrogenoideos

Carbonoideos

Térreos

Alcalinotérreos

Aumenta

Alcalinos

Radio Atómico en la Tabla Periódica

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Volumen Atómico en la Tabla Periódica

El volumen atómico no es realmente, pese a su nombre, el volumen que ocupa un átomo. Se define como el cociente entre la masa de un mol del elemento y su densidad, midiéndose normalmente en centímetros cúbicos por mol (c.c./mol). No representa por tanto el volumen real del átomo, sino el volumen que le corresponde del volumen total del elemento, contando los espacios huecos que existen entre los átomos, aunque sí dependerá del volumen real del átomo.

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Energía de Ionización en la Tabla Periódica

El potencial de ionización es la energía que es necesaria suministrarle a un átomo (elemento metal) para arrancarle un electrón de su capa de valencia, convirtiendo el átomo en un Ion positivo o catión.

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IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

Nitrogenoideos

Anfigenos

Halogenos

Gases nobles

Alcalinotérreos

Aumenta

IIIA

Carbonoideos

IIA

Térreos

IA

Alcalinos

Energía de Ionización en la Tabla Periódica

1

Disminuye

2 3

Elementos de transición IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

VIIIB

IB

IIB

4 5 6 7

Tierras raras

6 7

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Afinidad Electrónica en la Tabla Periódica La afinidad electrónica se define como la energía que liberará un átomo (elemento no metal), en estado gaseoso, cuando captura un electrón y se convierte en un ión negativo o anión. Como el potencial de ionización, la afinidad electrónica dependerá de la atracción del núcleo por el electrón que debe capturar, de la repulsión de los electrones existentes y del acercamiento o alejamiento a completar la capa de valencia con ocho electrones. Mientras que el potencial de ionización se puede medir directamente y con relativa facilidad, la medición de la afinidad electrónica es complicada y sólo en muy pocos casos puede realizarse de forma directa y los datos que se tienen no son fiables.

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IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

Nitrogenoideos

Anfigenos

Halogenos

Gases nobles

Alcalinotérreos

Aumenta

IIIA

Carbonoideos

IIA

Térreos

IA

Alcalinos

Afinidad Electrónica en la Tabla Periódica

1

Disminuye

2 3

Elementos de transición IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

VIIIB

IB

IIB

4 5 6 7

Tierras raras

6 7

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La Electronegatividad en la Tabla Periódica

Es la propiedad que tienen los átomos de atraer o retener electrones de valencia y que obviamente será mayor en un átomo que tiene 7 electrones en el ultimo nivel.

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IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

Nitrogenoideos

Anfigenos

Halogenos

Gases nobles

Alcalinotérreos

Aumenta

IIIA

Carbonoideos

IIA

Térreos

IA

Alcalinos

La Electronegatividad en la Tabla Periódica

1

Disminuye

2 3

Elementos de transición IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

VIIIB

IB

IIB

4 5 6 7

Tierras raras

6 7

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