TABLA PERIODICA Y ENLACES QUIMICOS

TABLA PERIODICA.

Es una representación esquemática de la clasificación de los elementos químicos conocidos hasta la fecha.

La tabla periódica agrupa a los elementos químicos, estos están representados por símbolos ( el uso de símbolos para representar a los elementos químicos fue ideada por Berzelius en 1814, para ello empleo las letras del alfabeto, usando la inicial del nombre del elemento o la inicial y otra letra representativa de dicho nombre).

Actualmente esta representación clara y sencilla se sigue empleando ya que los nombres de los elementos presentes en la tabla actual, se representan como símbolos, el símbolo consta de una letra o dos (estas son las dos primeras del nombre del elemento) , la primera debe de ser mayúscula y la segunda minúscula, se usan dos letras cuando la primer letra de  los nombres de los elementos coinciden, por ejemplo:

Una sola letra.

Carbono............C

Oxigenó............O

Nitrógeno..........N

Dos letras

Cadmio..........Cd

Bario..............Ba

Cloro..............Cl

El símbolo que representa a un elemento no solo indica el nombre de este sino que también representa un átomo del elemento, su masa atómica (promedio de las masas de los isótopos= átomos con mismo numero atómico y diferente masa atómica).

En la época en que vivió Berzelius ya se conocían algunos elementos con distinto nombres en los diferentes idiomas y para simbolizarlos recurrió a su nombre en latín (en esa época el latín era el idioma científico aceptado universalmente), por ejemplo:

Nombre en latin	Símbolo	Nombre (español)
Sulfur	S	Azufre
Cuprum	Cu	Cobre
Phosphorus	P	Fosforo
Ferrum	Fe	Hierrro
Aurum	Au	Oro
Natrium	Na	Sodio

  

Cuando hablamos de nombres nos referimos a la nomenclatura, estos nombres han tenido orígenes diversos y vatios se refieren a aluna característica del elemento, relación con aluna región o país, relación con astros o en honor al nombre de algún científico, por ejemplo:

Nombre	Significado
Hidrógeno	Productor de agua
Bromo	Olor desagradable
Plomo	Pesado

Nombre	Region
Galio	Francia
Europio	Europa
Californio	California

Nombre	Astro
Helio	Sol
Telurio	Tierra
Selenio	Luna

Nombre	Científico
Einstenio	Einstein
Mendelevio	Mendeliev

Lo elementos en la tabla periódica actual están organizados en base a sus propiedades químicas o periódicas, las cuales son:

Radio Atómico (R.A): Se define como la mitad  de la distancia de enlace entre dos átomos a lo largo de un grupo aumenta y a lo  largo  de un periodo disminuye.

Potencial de ionizacion o Energía  de Ionizacion (P.I.):  Es la cantidad de energía necesaria para quitarle un electrón a un átomo convirtiéndolo en un cation, a lo largo de un grupo disminuye y a lo largo de un periodo aumenta.

Cation: Ion con carga eléctrica positiva.

Anion: Ion con carga eléctrica negativa.

Ion: Partícula con carga  eléctrica.

Afinidad electrónica: (A.E.): Es la energía que se libera cuando un átomo recibe un electrón y se convierte e un anion, a lo largo de un grupo disminuye y a lo largo de un periodo aumenta.

Electronegatividad (E): Es la capacidad que tiene un átomo de atraer y retener electrones, a lo largo de un grupo disminuye y a lo largo de un periodo aumenta.

El elemento mas electronegativo presente en la tabla periódica es el Fluor  y los menos electronegativos son el Cs Y Fr.

Las propiedades periódicas o químicas de un elemento están dadas por los números cuanticos, su numero atómico y la configuración electrónica.

El numero atómico indica el numero de protones que tiene el núcleo del átomo y es igual al numero de electrones cuando el átomo es neutro, fue descubierto por Moseley (1913).




Antecedentes de la Tabla Periódica.

Actualmente se sabe que existen mas de 114 elementos, de los cuales 89 o 90 existen en la naturaleza y el resto son creados de manera artificial por el hombre: Desde 1817 se inicio con la clasificación de los elementos químicos, algunas clasificaciones que contribuyeron a la clasificación de los elementos químicos como se muestra actualmente son:

Triadas de Dobereiner.

A  este personaje se le atribuye el primer intento formal de clasificar a los elementos químicos conocidos en esa época, en 1817, el sugiere colocar a los elementos conocidos en ese tiempo en grupos de tres: Cloro, Bromo y Yodo; Litio, Sodio y Potasio; Azufre, Selenio y Telurio, etc. Loe elementos que integran estos grupos, llamados Tiradas de Dobereiner, tienen propiedades similares y además la masa atómica de elemento central de cada tríada es el promedio de las masas de los otros dos.

Octavas de Newlands.

En 1865,  Newlands ordeno lo elementos conocidos en su tiempo en forma creciente, tendiendo a su peso atómico y, omitiendo al hidrógeno, observo que las propiedades de cada octavo elemento eran semejantes, es decir , empezando en cualquier elemento, el octavo es como una repetición del primero. A este arreglo se le llama ley de Octavas de Newlands.

Li	Be	B	C	N	O	F
Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl

Ley Periódica de Mendeleev.

Un arreglo mas exacto de los elementos conocidos en 1869, se debe al químico ruso Medeleev y en el se basa la tabla periódica actual. El estableció la ley periódica, la cual indica  que: las propiedades  de los elementos químicos están en función periódica de sus masas atómicas. Esta ley clasifica a los elementos de manera natural. EN LA ACTUALIDAD LA LEY PERIÓDICA INDICA QUE LA CLASIFICACION DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS ES EN BASE A SU NUMERO ATOMICO, Y  LAS PROPIEDADES QUÍMICAS DE ELLOS ESTAN TAMBIEN EN FUNCION DEL NUMERO ATOMICO.

Tabla periódica actual.

La clasificación actual  recibe también el nombre de tabla periódica larga. En esta tabla  se consideran columnas verticales  llamadas grupos o familias y renglones horizontales llamados periodos  que indican el nivel energético.

La tabla periódica  es de forma alargada y dos renglones son separados para no deformarla colocándose en la parte inferior (elaborado por Seaborg).

De acuerdo a su configuración electrónica también se divide en bloques los cuales son:

Bloque S: Lo conforman  los elementos del grupo IA y IIA, se caracterizan, por que su configuración electrónica termina en s¹ o s².

Bloque P: Lo conforman los elementos de los grupos IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA y O, se caracterizan por que sus configuraciones electrónicas terminan en el subnivel p.

Bloque D: Lo conforman lo elementos de lo grupos IIIB, IIB, se caracterizan por que sus configuraciones terminan en el subnivel d.

Bloque F: Se caracterizan por que sus configuraciones que dan en el subnivel f.

Al emplear como criterio ordenador la configuración electrónica y observando los 4 bloque se pueden reconocer 4 tipos fundaméntales de elementos.

1.- Gases nobles, raros, inertes o grupo cero. Se localizan en la ultima columna de la tabla periódica, se caracterizan por que al revisar su configuración. Tienen todos sus niveles de energía llenos, es decir son los únicos que son químicamente estables, se localizan en el subnivel p y su valencia es 0.

2.- Elementos representativos: Lo conforman los elementos de la familia o grupo A. Se les llama así ya que al realizar su configuración el numero de electrones del ultimo nivel de energía coincide con el grupo al que pertenecen  y se localizan en el bloque s y p. En ellos encontramos elementos como los:

 Metales  alcalinos: pertenecen al grupo IA, son electropositivos y químicamente son los mas activos, tienen un electrón en su ultimo nivel, lo cual coincide con su valencia y numero de grupo.

Metales alcalinotérreos: pertenecen al grupo IIA, son menos electropositivos que los alcalinos, tienen dos electrones en su ultimo nivel , que es su valencia y numero de grupo.

Halógenos (productores de sal): pertenecen el grupo VIIA, en su nivel exterior o ultimo tienen 7 electrones, se localizan en el bloque p, son muy electronegativos, tienden a ganar un electrón y se encuentran libres en la naturaleza.

3.- Elementos de transición: Lo constituyen los elementos de la familia B, se localizan en medio de la tabla periódica, es posible que estos elementos pierdan o compartan electrones, lo conforman los verdaderos metales por la características físicas que presentan (brillo, buenos conductores de corriente eléctrica y del calor, ductibilidad, maleabilidad y altas masas moleculares.

4.- Elementos de transición interna. Se caracterizan por localizarse en el bloque f, son de estructura compleja y generalmente son de origen artificial y de propiedades radioactivas. Se encuentran separados del cuerpo de la tabla y lo comprenden la serie de los Lantanidos y Actínidos.

En base a algunas características comunes y/o físicas, lo elementos de la tabla periódica también se clasifican en:

1.- Elementos Metálicos: cuyas características son; conducen fácilmente el calor y electricidad, tienen brillo, son dúctiles, tenaces y maleables, todos excepto mercurio, galio, cesio y francio, son dolidos a temperatura ambiente, tienen menos de 4 electrones en su ultimo nivel, cuando se unen con los no metales tienden a perder electrones.

2.- Elementos No metálicos: Sus propiedades son; no conducen el calor y electricidad, al unirse con los metales tienden a ganar electrones, tienen mas de 4 electrones en su ultimo nivel de energía

3.- Metaloides: Son elementos que se localizan en la frontera de los metales y no metales, estos son Boro, Silicio, germanio, Arsénico y Antimonio, son semiconductores de la corriente eléctrica y el calor.

ENLACES QUÍMICOS.

Son la fuerzas que mantienen unidos a los átomos dentro de una molécula o un compuesto.

Los átomos si no están combinados o unidos con otros son eléctricamente neutros (No. De protones = No. De electrones).

Los átomos se unen para lograr la configuración electrónica estable ( que tengan sus niveles completamente llenos, que cumplan con la regla del octeto, el cual dice que un átomo puede ser estable si tiene en su ultimo nivel electrónico 8 electrones), ya sea perdiendo, ganando o compartiendo electrones, convirtiéndose en Cationes o Aniones.

Al combinarse los átomos y formar moléculas o compuestos quedan eléctricamente neutros.

Los átomos al perder electrones cuando se combinan se convierten en Cationes siendo los metales los elementos que tienden a perder electrones.

Los átomos que han ganan electrones al combinarse se convierten en Aniones, siendo los No metales los elementos que tienden a ganar electrones.

La Valencia indica el numero de electrones que gana o pierde un elemento. De esta manera pueden haber elementos:

a)      Monovelentes: Positivos los que pierden un electrón cuando se combinan, negativos cuando ganan un electrón cuándo se combinan.

b)      Divalentes: Positivos los que pierden  dos electrones cuando se combinan, negativos cuando ganan dos electrones cuándo se combinan.

c)      Trivalentes: Positivos los que pierden tres electrones cuando se combinan, negativos cuando ganan tres electrones cuándo se combinan.

La capacidad que tienen los átomos de los elementos para captar o ganar electrones se llama electronegatividad.

La capacidad que tienen los átomos de los elementos para ceder o perder electrones se llama electropositividad.

Cuando se rompe un enlace se libera cierta cantidad de energía a esta se le conoce como energía de enlace.

Los enlaces químicos pueden ser entre átomos de la misma especie  y  pueden forman moléculas de elementos y entre átomos de diferente especie y formar moléculas de compuestos.

A los enlaces químicos (principalmente a los covalentes). los podemos representar mediante el uso de diagramas conocidos como Estructuras de Lewis, los cuales consisten en:

 Colocar el símbolo del elemento y alrededor de el se ubican los electrones de valencia (son los que están presentes en el ultimo nivel de energía y son los responsables de que se de la unión entre átomos), esto se hace en cada uno de los cuatro lados del símbolo, colocándolos en pares, para ello se utilizan puntos y cruces en donde cada uno de ellos equivale a un electrón.

Los enlaces químicos pueden ser :

 Interatómicos (entre átomos): Se presentan cuando se unen átomos de la misma naturaleza y formar moléculas de átomos y de diferente naturaleza para formar moléculas de compuestos. Estos se clasifican en:

Enlace Iónico: También se le conoce como enlace electrovalente, se presentan cuando un elemento electropositivo se une con un elemento electronegativo, como tienen caras eléctricas de distinto signo se atraen entre si y se unen formando una molécula eléctricamente neutra, en este tipo de enlace se presenta una transferencia de electrones, es común cuando se combina un metal y un no metal. Algunas características de las sustancias que presentan este tipo de enlace son; conducen la corriente eléctrica estando en estado liquido, son muy solubles en disolventes polares como el agua, su forma es parecida a pequeños cristales, se funden a temperaturas elevadas. Los compuestos químicos que presentan este tipo de enlace son: las sales, óxidos metálicos, carbonatos y bicarbonatos.

Enlace Covalente: Este tipo de enlace se presenta cuando dos elementos comparten electrones, es común entre la combinación de los No metales. El enlace covalente se clasifica en:

a)      Enlace covalente No polar o Puro: Se forma cuando se unen dos átomos y queda una molécula sin carga eléctrica.

b)      Enlace Covalente Polar: Se forma cuando se unen dos elementos y la molécula formada tiene dos polos uno con carga  eléctrica positiva y otro con carga eléctrica negativa.

c)      Enlace covalente Coordinado: Se presenta cuando un átomo comparte un par de electrones con otro elemento, pero aportado por uno de ellos solamente, es común en óxidos no metálicos.

Los compuestos que presentan este tipo de enlace son los que se forman cuando se combinan entre si los no metales. Algunas propiedades de estos compuestos son;  tienen baja solubilidad en agua, no son buenos conductores de el calor y le electricidad a excepción de los que presentan en lace covalente polar estos si conducen la corriente eléctrica cuando se encuentran en solución acuosa, tienen bajos puntos de fusión y ebullición.

Enlace Metálico: Este enlace se presenta como su nombre lo indica entre elementos metálicos, son muy fuerte, constituyen cristales metálicos, todos los átomos de los compuestos contribuyen con sus electrones de valencia para formar una red, este tipo de enlace sirve para realizar las aleaciones y fabricar: monedas, aceros (hierro con carbono), Bronce (Cobre con aluminio o estaño), Latón (cobre y zinc), amalgamas (mercurio con plata). Algunas propiedades de estos compuestos son;  tienen puntos de fusión relativamente altos, tienen mucha capacidad de conducir la corriente eléctrica, son insolubles y dolidos, tienen brillo, dureza, maleabilidad, ductibilidad, tenacidad.

Intermoleculares: Se presentan entre moléculas de la misma o diferente naturaleza, la existencia de estos enlaces permite que se presenten los líquidos y los sólidos. Las fuerzas de atracción entre moléculas es mas débil que las que ay entre átomos, estos se clasifican en:

Fuerzas de Van der waals: Se presentan cuado existe una débil atracción entre cargas opuestas que presentan las moléculas, es el enlace mas débil de todos, son los responsables de la formación de tejidos orgánicos.

Enlace por Puente de hidrógeno: Se presentan en ciertos compuestos que contienen en sus moléculas átomos de hidrógeno, como el agua y el amoniaco. En estos casos el hidrógeno es atraído por dos átomos de elementos electronegativos, con uno de ellos esta unido mediante un enlace covalente y con el otro por una unión llamada puente de hidrógeno.