Elementos químicos y su clasificación

libro de quimica

1. Elementos Químicos y su Clasificación:
La Tabla Periódica
Prof. Ramón Rodríguez
Química para Ingeniería Industrial
INSTITUTO TECNO LÓGIO DE LOS MOC HIS
DEPARTAMENTO DE ING. QUÍMICA, BIOQUÍMICA Y LIC. EN BIOLOGÍA
Periodo 2013-2

2. Bosquejo general del átomo

3. Desarrollo de la Tabla Periódica
DmitriIvanovichMendeleev
(1836-1907). Químico Ruso.
JhonAlexander Reina Newlands
(1838-1898). Químico Inglés.
JuliusLotharMeyer (1830-1895).
Químico Alemán.
Henry Gwyn-JeffreysMoseley
(1887-1915). Físico Inglés.
?Clasificaciónperiódiadeloselementos.
Logroconsideradocomoelmásimportante
enlaquímicadelsigloXIX.
?Precursordelaclasificacióndelos
elementos.En1887fuehonradoporla
RealSociedaddeLondresporsus
contribuciones.
?Contribucionesalatablaperiódicay
descubrimientodelaafinidadquímicadela
hemoglobinaporeloxígeno.
?Descubriólarelaciónentreelespectro
derayosXyelnúmeroatómico.
Profesores que
trabajaronenla
clasificacióndelos
elementosenla
TablaPeriódica

4. Profesores que participaron en el desarrollo de la
Tabla Periódica

5. � 6demarzode1869.Primerapublicaciónde
Mendeleev(1834-1907)sobrelaTablaPeriódica
MendeleevpresentalaprimeraversióndelaTabla
PeriódicaenunasesiónenlaSociedadQuímicaRusa.
LaTablaPeriódicafuedesarrolladaporMendeleev
cuandoescribíaunlibrodeQuímicaGeneralpara
susestudiantesdelaUniversidaddeSan
Petersburgo.Puestoqueningúnlibrodetextole
satisfacía,comoleocurreaLuisMoreno,decidió
escribirélmismoellibro.Alintentarexplicarlas
relacionesentreloselementosquímicos,Mendeleev
hizovariosintentosdeclasificación,llegando
finalmentealaversiónenlosquelosclasificabaen
baseasumasaatómica(pesoatómicoenaquella
época).

6. Comparación de laspropiedades del Eka-aluminio predichas por Mendeleevy las
propiedades observadas del galio
Propiedad Eka-aluminio (Ea) Galio(Ga)
Masa at?mica 68Ramu 69.9Ramu
Punto de fusi?n Bajo 29.87 ?C
Densidad 5.9 g/cm? 5.94g/cm?
F?rmuladel ?xido Ea
óO
p Ga
óO
p

9. Tabla peri?dica en la que se indican las fechas de descubrimiento de los elementos.

10. La tabla periódica.
�Periodos
�Grupos
�Orden creciente al número atómico

11. La tabla periódica.
�Metales
�No metales
�Metaloides

12. Propiedades características de los metales,
los no metales y metaloides
Losmetaloidestienenpropiedadesintermediasentrelasdelosmetalesylosnometales.
Podr?anteneralgunaspropiedadescaracter?sticasdelosmetales,perocarecerdeotras.Por
ejemplo,elsiliciopareceunmetal,peroesquebradizoenlugardemaleableynoconduceel
calorylaelectricidadtanbiencomolosmetales.Variosdelosmetaloides,siendoelm?s
destacadoelsilicio,sonsemiconductoresel?ctricosyconstituyenlosprincipaleselementos
empleadosenlafabricaci?ndecircuitosintegradosychipsparacomputadora.
Metaloides

13. Diagrama de bloques de la tabla peri?dica que muestra los agrupamientos de los elementos seg?n
el tipo de orbital que se est? llenando con electrones.

14. Configuraciones electr?nicas de estado basal de la capa externa.

15. Carga nuclear efectiva (Z
efec)
�Tamaño atómico
�Tendencia a formar iones
Z
efec= Z -σ
Z = carga nuclear real (número atómico del elemento)
σ= constante de apantallamiento o constante de protecci?n
Nota: la constante de apantallamiento es mayor que cero pero
menor queZ.

16. Apantallamiento

17. Carga nuclear efectiva
(a)Lacarganuclearefectivaexperimentadaporlos
electronesdevalenciadelmagnesiodepende
principalmentedelacarga12deln?cleoydela
carga10delcentrodene?n.Sielcentrofuera
absolutamenteeficazparaescudardeln?cleoalos
electronesdevalencia,cadaelectr?ndevalencia
experimentar?aunacarganuclearefectivade2.
(b)Loselectrones3stienenciertaprobabilidaddeestar
dentrodelcentrodelNe.Comoconsecuenciadeesta
?penetraci?n?,elcentronoestotalmenteeficazpara
escudardeln?cleoaloselectrones3s.Porello,la
carganuclearefectivaqueexperimentanlos
electrones3sesmayorque2.

18. Carga nuclear efectiva
�Paraloselementosrepresentativos,lacarganuclear
efectivaaumentadeizquierdaaderechaalolargodeun
periodoydeabajohaciaarribaenungrupo

19. Carga nuclear efectiva para elementos representativos

20. Radio atómico
�Densidad
�Punto de fusi?n y ebullici?n
?Elradioatómico,eslamitaddeladistanciaentredos
núcleosdedosátomosmetálicosadyacentes.

22. Tama?o de los ?tomos y los iones
Ilustraci?n de la distinci?n entre radio
at?mico de no enlace y de enlace. Los
valores de los radios at?micos de enlace se
obtienen de mediciones de distancias
interat?micas en compuestos qu?micos.
* Recuerde: el angstrom (1 ?=10
-10
m) es una unidad m?trica
conveniente para las mediciones de longitud at?micas. El
angstrom no es una unidad SI. La unidad SI de uso m?s
com?n para tales mediciones es el pic?metro (1 pm=10
-12
m;
1 ?=100 pm).

23. Radios atómicos (en picómetros) para elementos
representativos

24. Radios at?micos
Radiosat?micosdeenlacedelosprimeros54elementosdelatablaperi?dica.La
alturadelabarraparacadaelementoesproporcionalasuradio,loqueproduceun
?mapaderelieve?delosradios.

26. Radio iónico
�Es el radio de un catión o un anión.
�Es posible medirlo por difracción de rayos X.
�El radio iónico afecta las propiedades físicas y químicas de un
compuesto iónico.
�Por ejemplo, la estructura tridimensional de un compuesto iónico
depende del tamaño relativo de sus cationes y aniones.

30. Comparacionesdelosradios,en?,de?tomosneutrosyionesdevariosgruposdeelementos
representativos.Los?tomosneutrosaparecenengris,loscationesenrojoylosanionesenazul.

31. Energ?a de ionizaci?n.
Laenergíadeionizacióndeunátomoounioneslaenergíamínimanecesariapara
eliminarunelectróndesdeelestadobasaldelátomooiongaseosoaislado.Primera
energ?adeionizaci?nparaloselementosrepresentativosdelosprimerosseisperiodos.La
energ?adeionizaci?nporloregularaumentadeizquierdaaderechaydisminuyedearriba
haciaabajo.Laenerg?adeionizaci?ndelastatoa?nnosehadeterminado.
Tendencia en la primera ionización

32. Tendencias importantes en la energía de
ionización

33. Primeraenergíadeionizaciónvs.númeroatómico.Lospuntosrojosmarcaneliniciodeun
periodo(metalesalcalinos),ylosazules,elfinaldeunperiodo(gasesnobles).Seutilizanpuntos
verdesparalosmetalesdetransición.

36. Energía de ionización
Aumenta
Disminuye

37. Afinidad electrónica

38. �AfinidadeselectrónicasenkJ/molparaloselementosrepresentativosdelosprimeroscinco
periodosdelatablaperiódica.Cuantomásnegativaeslaafinidadelectrónica,mayoresla
atracciónentreunátomoyunelectrón.Unaafinidadelectrónica0indicaqueelionnegativo
tienemayorenergíaqueelátomoyelelectrónseparados.

39. Afinidad Electrónica
Aumenta
Disminuye

40. Tabla peri?dica en la que se indican los metales, metaloides y no metales
y las tendencias en el car?cter met?lico.
Carácter metálico

41. Cargas de algunos iones comunes que se encuentran en compuestos
i?nicos. Observe que la l?nea escalonada que divide los metales de los no metales tambi?n
divide los cationes de los aniones.

42. Lectura de la informaci?n de cada elemento qu?mico en la Tabla Peri?dica.

46. Ejercicio: mencionar las propiedades de la Tabla Periódica, nombrar los grupos,
enumerarlos, clasificarlos, poner las valencias comunes de los iones.

47. PROPIEDADES PERIÓDICAS

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