El Sistema Periódico de los elementos

1. 1 H 2 He 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar El Sistema Periódico de los elementos 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 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 55 Cs 56 Ba 57 La 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 87 Fr 88 Ra 89 Ac 104 Unq 105 Unp 106 Unh 107 Uns 108 Uno 109 Une Los descubrimientos que llevaron a su concepción actual 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 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

2. Antecedentes históricos • Hipótesis de Dalton (1808) • Los elementos están formados por átomos indivisibles • e indestructibles. • Los átomos de un mismo elemento tienen la misma • masa y las mismas propiedades. • Los átomos de elementos distintos tienen distinta masa y distintas propiedades. • Los compuestos se forman por la combinación de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla. • Durante una reacción química el número de átomos de cada elemento presentes en ella no cambia. • Hipótesis de Dalton (1808) • Los elementos están formados por átomos indivisibles • e indestructibles. • Los átomos de un mismo elemento tienen la misma • masa y las mismas propiedades. • Los átomos de elementos distintos tienen distinta masa y distintas propiedades. • Los compuestos se forman por la combinación de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla. • Durante una reacción química el número de átomos de cada elemento presentes en ella no cambia. Dalton establecía de forma intuitiva, en sus hipótesis acerca de los átomos, una relación entre la masa y las propiedades de loselementos. Esta relaciónfue determinante para los intentos de clasificación de los elementos durante más de 100 años.

3. Antecedentes históricos Las triadas de Döbereiner (1829) Grupo I Grupo II Grupo III • En 1817, cuando se conocían 50 elementos químicos, el químico alemán Johann Döbereiner se empeñó en encontrar alguna relación entre ellos que pudiera permitir su clasificación y facilitara su estudio. Después de unos añosencontrólas siguientes relaciones entre distintos grupos de elementos: Masa 7 23 39 Media 23 Masa 32 79 126,7 Media 79 Masa35,5 80 127 Media 81 S Cl Li Se Br Na Te I K Además de las propiedades comunes, los elementosse podían relacionar de 3 en 3 por su masa, ya que la masa del que ocupaba el lugar central era prácticamente la media aritmética de la masa de los otros dos. Döbereiner llamó a cada uno de estos grupos “triadas”. Con el tiempo, y con el descubrimiento de nuevos elementos, llegaron a identificarse unas veinte triadas. • Algunas propiedades comunes: • - Dan sales binarias muy insolubles. • Forman iones con carga –2 y olor desagradable. • Sus compuestos con el hidrógeno son ácidos débiles. • Algunas propiedades comunes: • Dan sales binarias muy solubles. • Forman iones con carga –1. • Sus compuestos con el hidrógeno son ácidos muy fuertes. • Algunas propiedades comunes: • - Dan sales binarias muy solubles. • Forman iones con carga + 1. • A la llama producen colores brillantes.

4. Antecedentes históricos El caracol telúrico (Chancourtois, 1862) • En 1862 se produce otra interesante propuesta para la clasificación de los elementos. En esta ocasión se debe alquímico francés Alexandre Béguyer de Chancourtois. • Chancourtois sitúa a los elementos químicos, en orden creciente de masa atómica, a lo largo de una hélice arrollada a un cilindro, de modo que los elementos con propiedades semejantes quedaban, en muchas ocasiones, sobre el cilindro, en la misma vertical. Denomina a su original engendro “Vis tellurique”, que puede ser traducido como “el caracol telúrico”. H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K

5. Antecedentes históricos La ley de las octavas de Newlands (1864) La ley parece cumplirse para la mayoría de los elementos mostrados abajo: Li, Na y K (una de las triadas de Döbereiner), Be, Mg y Ca, pero apartir de la cuarta octava, que ya no se ha puesto, era imposible mantener la ley establecida, por esa razón fue calificada de fantasiosa y arbitraria. Un catedrático de química de la época (Foster) proponía a Newlands que ordenara los elementos por sus inicialesy seguramente también encontraría coincidencias casuales. • En 1864 el químico inglés John Newlands ordena, los 63 elementos conocidos hasta el momento, por orden creciente de masa atómica. • Observa que, al ordenar los elementos de este modo, y dejando al margen al hidrógeno, eloctavo elemento tenía propiedades similares al primero. La periodicidad le recuerda a la periodicidad tonal de las notas musicales y enuncia una ley conocida como “La ley de las octavas” Do Re Mi Fa Sol La Si Notas de una octava H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Cr Ti Mn Fe I II III Octavas de Newlands

6. Antecedentes históricos La ley periódica de Mendeleiev (1869) • En 1869 el químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleiev recoge todos los datos relacionadoscon los 64 elementosconocidosy losordena según su masa atómica, obteniendo columnasdeelementoscon propiedades similares. • No obstante, a diferencia de los intentos anteriores, el de Mendeleiev prevé la posibilidad de que sean descubiertos nuevos elementos, por lo que, cuando las propiedades esperadas no son las del elemento que sigue en orden, deja un espacio en blanco y continúa con su ordenación. • Además, en algunos casos, Mendeleiev invierte el orden de masas atómicas crecientes para elementos consecutivos, o bien los agrupa dentro del mismo espacio, al observar que colocados de este modo presentan propiedades similares a las del resto de elementos de su columna.

7. La primera tabla periódica (Mendeleiev 1871) Grupos I II III IV V VI VII VIII Periodos 1 2 3 4 5 6 7 1,0 H Vemos cómo Mendeleiev, al construir su tabla, predijo con acierto la existencia de algunos elementos que no habían sido descubiertos (enmarcados en rojo) 6,9 Li 9,0 Be 10,8 B 12,0 C 14,0 N 16,0 O 19,0 F 23,0 Na 24,3 Mg 27,0 Al 28,1 Si 31,0 P 32,1 S 35,5 Cl 39,1 K 40,1 Ca 45,0 Sc 47,9 Ti 50,9 V 52,0 Cr 54,9 Mn 55,8 Fe 58,9 Co 58,7 Ni 44 También se vió obligado a agrupar varios elementos consecutivos en el mismo grupo o periodo. 72,6 Ge 63,5 Cu 65,4 Zn 69,7 Ga 74,9 As 79,0 Se 79,9 Br 68 72 98 Tc 85,5 Rb 87,6 Sr 88,9 Y 91,2 Zr 92,9 Nb 95,9 Mo 100 101,1 Ru 102,9 Rh 106,4 Pd Así mismo se vió obligado a cambiar el orden de masas atómicas crecientes para cobalto y níquel o telurio y yodo. 107,9 Ag 112,4 Cd 114,8 In 118,7 Sn 121,8 Sb 127,6 Te 126,9 I 132,9 Cs 137,3 Ba 138,9 La 140,1 Ce 158,9 Tb 167,3 Er 178,5 Hf 180,9 Ta 183,9 W 186,2 Re 190,2 Os 192,2 Ir 195,1 Pt 178 Nuevos elementos descubiertos posteriormente obligaron a introducir más excepciones en la tabla. 197 Au 200,6 Hg 204,4 Tl 207,2 Pb 209,0 Bi 232,0 Th 238,0 U

8. Antecedentes históricos La aportación de Moseley (1913) • En 1913, un joven químico inglés, Henry G. Moseley descubrió una ley que iba a dar un vuelco definitivo a la clasificación de los elementos. • Moseley descubrió, estudiando la radiación de rayos X emitidapor los diferentes elementos químicos,que dicha radiación estaba relacionada con una propiedad esencial de cada elemento. Relacionó esta propiedad con la carga positiva del núcleo del átomo y, en consecuencia, con su número de protones, es decir su número atómico. • De este modo Moseley puso en evidencia que las propiedades de los elementos químicos podían estar relacionadas con el número atómico, en lugar de la masa atómica. • Aunque Moseley moriría sólodos añosdespués, como consecuencia de su participación en la Primera Guerra Mundial, su aportación fue definitiva para la actual ordenación de los elementos químicos, por orden creciente de número atómico.

9. Grupos 1 23 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 2 He Periodos 1 2 3 4 5 6 7 1 H 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar El Sistema Periódico actual 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 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 55 Cs 56 Ba 57 La 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 Ordenado según el número atómico 87 Fr 88 Ra 89 Ac 104 Unq 105 Unp 106 Unh 107 Uns 108 Uno 109 Une 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 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

10. Periodos 1 2 3 4 5 6 7 s1 s1 s2 s2 p1 p1 p2 p2 p3 p3 p4 p4 p5 p5 p6 p6 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 2 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 3 Y el número atómico es, además del número de protones del núcleo atómico, el número de electrones de su corteza, lo cual no es menos importante como veremos a continuación. ¿Qué tienen en común los elementos de un periodo? A lo largo de un periodo los elementos van completando un nivel electrónico, de modo que cada elemento se diferencia del que le precede en un electrón, llamado electrón diferenciador. Así, para el segundo periodo, por ejemplo, se va completando la configuración electrónica del segundo nivel energético, en el tercer periodo la del tercero, etc.

11. Grupos 1 23 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 s1 s2 p3 Periodos 1 2 3 4 5 6 7 3 Li • ¿Qué tienen en común los elementos de un grupo? • Como es fácil de deducir los elementos de un grupo compartirán la configuración electrónica de su capa más externa (capa de valencia) y, puesto que los elementos de un mismo grupo presentan propiedades semejantes, se puede establecer una correlación entre la configuración electrónica de la capa de valencia y las propiedades de los elementos. 7 N 11 Na 15 P 19 K 33 As 37 Rb 51 Sb 55 Cs 83 Bi 87 Fr

12. Grupos 1 23 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 Periodos 2 He 1 2 3 4 5 6 7 Por supuesto el hidrógeno Alcalinos (ns1) Térreos (ns2 np1) Nitrogenoideos (ns2 np3) Halógenos (ns2 np5) 1 H 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar Y los siguientes elementos de transición 19 K 20 Ca 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 37 Rb 38 Sr 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 55 Cs 56 Ba 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn Carbonoideos (ns2 np2) Anfígenos (ns2 np4) Gases nobles (ns2 np6) 87 Fr 88 Ra Alcalinotérreos (ns2) ¿Qué elementos del sistema periódico son los más representativos? Existen varios grupos de elementos que debes identificar y conocer, dada su importancia.

13. Propiedades importantes de los elementos • Por su especial relevancia es importante conocer las siguientes propiedades: • Radio atómico.- Es la mitad de la distancia que separa los núcleos de dos átomos iguales enlazados.

14. Grupos 1 23 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 2 He Periodos 1 2 3 4 5 6 7 1 H 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar El radio atómico aumenta a lo largo de un grupo... 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 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 55 Cs 56 Ba 57 La 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 ...y disminuye a lo largo de un periodo 87 Fr 88 Ra 89 Ac 104 Unq 105 Unp 106 Unh 107 Uns 108 Uno 109 Une 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 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

16. Propiedades importantes de los elementos • Por su especial relevancia es importante conocer las siguientes propiedades: • Radio atómico.- Es la mitad de la distancia que separa los núcleos de dos átomos iguales enlazados. • Energía de ionización.- Es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de la corteza de un átomo aislado en estado gaseoso.

17. Grupos 1 23 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 2 He Periodos 1 2 3 4 5 6 7 1 H 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar La energía de ionización disminuye a lo largo de un grupo... 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 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 55 Cs 56 Ba 57 La 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 ...y aumenta, salvo excepciones, a lo largo de un periodo 87 Fr 88 Ra 89 Ac 104 Unq 105 Unp 106 Unh 107 Uns 108 Uno 109 Une 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 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

19. Propiedades importantes de los elementos • Por su especial relevancia es importante conocer las siguientes propiedades: • Radio atómico.- Es la mitad de la distancia que separa los núcleos de dos átomos iguales enlazados. • Energía de ionización.- Es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de la corteza de un átomo aislado en estado gaseoso. • Electroafinidad.- Es la energía liberada por un átomo aislado, en estado gaseoso, al captar un electrón.

20. Grupos 1 23 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 2 He Periodos 1 2 3 4 5 6 7 1 H 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar La electroafinidad disminuye a lo largo de un grupo... 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 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 55 Cs 56 Ba 57 La 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 ...y aumenta, salvo excepciones, a lo largo de un periodo 87 Fr 88 Ra 89 Ac 104 Unq 105 Unp 106 Unh 107 Uns 108 Uno 109 Une 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 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

22. Propiedades importantes de los elementos • Por su especial relevancia es importante conocer las siguientes propiedades: • Radio atómico.- Es la mitad de la distancia que separa los núcleos de dos átomos iguales enlazados. • Energía de ionización.- Es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de la corteza de un átomo aislado en estado gaseoso. • Electroafinidad.- Es la energía liberada por un átomo aislado, en estado gaseoso, al captar un electrón. • Electronegatividad.- Es la medida de la atracción que un átomo ejerce sobre los electrones que comparte con otro átomo.

23. Grupos 1 23 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 2 He Periodos 1 2 3 4 5 6 7 1 H 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar La electronegatividad disminuye a lo largo de un grupo... 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 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 55 Cs 56 Ba 57 La 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 ...y aumenta, salvo excepciones, a lo largo de un periodo 87 Fr 88 Ra 89 Ac 104 Unq 105 Unp 106 Unh 107 Uns 108 Uno 109 Une 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 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