UD 1 LA TAULA PERIÒDICA

Química 4t ESO

1. LA TAULA PERIÒDICA LA TAULA PERIÒDICA
DELS ELEMENTSDELS ELEMENTS

2. Què és la taula periòdica dels elements?Què és la taula periòdica dels elements?
La Taula Periòdica dels Elements és l'ordenació que, atenent a diversos
criteris, distribueix els diferents elements químics d'acord amb certes
característiques.
La primera taula sol atribuir-se a Dimitri Mendeléiev, qui va ordenar els
elements basant-se en la variació manual de les propietats químiques, si
bé Julius Lothar Meyer, treballant per separat i gairebé al mateix temps,
va dur a terme un ordenament a partir de les propietats físiques dels
àtoms.
Actualment està distribuïda en 7 files i 18 columnes que agrupen els 118
elements coneguts.

3. Una mica d'històriaUna mica d'història
Al llarg del segle XIX va augmentar espectacularment el
nombre dels elements químics coneguts. Es va
comprovar, a més, que entre alguns elements existien
notables semblances en les seves propietats químiques i
físiques.
Davant d'aquest fet, es va fer necessari trobar una
manera de poder-los classificar i ordenar per tal de
facilitar la seva comprensió i estudi.
Döbereiner (1780-1849) va fer un dels primers
intents de classificació dels elements, quan en
1817 va presentar agrupacions dels elements
segons la similitud de les propietats, relacionant
els seus pesos atòmics.
Posteriorment va mostrar l'existència de més grups com aquest, als quals va
anomenar Tríades.

4. MENDELÉIEV: MENDELÉIEV: EL PARE DE LA TAULA PERIÒDICAEL PARE DE LA TAULA PERIÒDICA
El 1869 el químic rus Dimitri Ivánovich
Mendeléiev (1834-1907) va presentar una taula
en la qual apareixien els elements distribuïts en
files i columnes, agrupats ordenadament en
diverses famílies, seguint un ordre creixent de
masses atòmiques.
- Els elements ordenats segons el seu pes atòmic presenten una periodicitat en les seves
propietats. La magnitud del pes atòmic determina el caràcter químic de l'element.
Algunes de les propietats característiques d'un element es poden deduir del seu pes
atòmic.
- Es descobriran més elements, alguns d'ells semblants a l'Al i l'Si amb un pes atòmic
comprès entre 65 i 75.
- El pes atòmic d'un element es pot corregir a partir de les seves propietats i dels seus
anàlegs. Així el pes atòmic del Te ha de ser entre 123 i 126 en lloc de 128.
A partir d'aquesta ordenació Mendeléiev va deduir:

5. MENDÉLEIEV: MENDÉLEIEV:
EL PARE DE LA EL PARE DE LA
TAULA PERIÒDICATAULA PERIÒDICA
A la taula de Mendeléiev del
1869 apareixen els 63 elements
coneguts en aquella època en
ordre creixent de pes atòmic.
Alguns d'aquests pesos figuren a la
taula amb interrogacions doncs
Mendeléiev considerava que els
experiments amb què s'havien
obtingut no eren del tot fiables.

6. MENDELÉIEV: MENDELÉIEV: EL PARE DE LA TAULA PERIÒDICAEL PARE DE LA TAULA PERIÒDICA
Després de diverses modificacions Mendeléiev va publicar l'any 1871 una nova
Taula Periòdica constituïda per vuit columnes desdoblades en dos grups
cadascuna.

7. Gràcies a la distribució que realitzà, Mendeléiev pogué predir l'existència
d'elements químics encara no descoberts i les propietats físiques (punt de
fusió, densitat, color...) i químiques (massa atòmica, compostos, reactivitat
química amb l'aire, l'aigua, els àcids, les bases...) que tindrien.
El descobriment d'algun d'aquests elements es realitzà poc després (el gal·li el
1875, el germani el 1886,...) i es confirmaren les prediccions fetes pel químic
rus, la qual cosa donà un fort suport a la seva taula periòdica.
MENDELÉIEV: MENDELÉIEV: EL PARE DE LA TAULA PERIÒDICAEL PARE DE LA TAULA PERIÒDICA
L’any 1955 es va anomenar Mendelevi (Md) a
l’element químic de nombre atòmic 101, en
homenatge al gran científic.
El mendelevi, element de la sèrie dels actínids,
no es troba en la natura; va ser descobert i es
prepara per transmutació nuclear artificial d'un
element més lleuger.

8. La taula periòdica original de Mendeléiev s'hagué de modificar per incloure
grups d'elements que no havien estat predits (gasos nobles, lantànids) o que se
sintetitzaren a laboratoris perquè no existeixen en la natura (actínids) donant
lloc a la taula periòdica actual.
Posteriorment, quan es va descobrir que un element queda caracteritzat pel
seu nombre atòmic, es va comprovar que el criteri correcte de classificació
dels elements a la taula no era en base a l’ordre creixent de la massa
atòmica sinó en base a l’ordre creixent del nombre atòmic.
LA TAULA PERIÒDICA VA MILLORANT...LA TAULA PERIÒDICA VA MILLORANT...
Taula periòdica del 1953.
La taula ha anat evolucionant fins
arribar a la que hi ha actualment.

9. La taula periòdica dels elements

10. ELS ELEMENTS QUÍMICSELS ELEMENTS QUÍMICS
Actualment es coneixen 118 elements diferents, dels quals només 92 es troben
en la natura, la resta s’han obtingut al laboratori.
Un element químic és una substància pura formada a partir d’àtoms que
tenen el mateix nombre atòmic. Alguns elements químics es troben en la
natura en estat lliure, però la majoria es troben combinats amb altres
elements formant els compostos químics.
A la taula periòdica cada element es representa mitjançant
el seu símbol, el nombre atòmic i la massa atòmica.

11. Abundància dels elementsAbundància dels elements

12. TAULA PERIÒDICA SEGONS L'ABUNDÀNCIA D'ELEMENTS A LA TERRATAULA PERIÒDICA SEGONS L'ABUNDÀNCIA D'ELEMENTS A LA TERRA

13. ESTRUCTURA DE LA TAULA PERIÒDICAESTRUCTURA DE LA TAULA PERIÒDICA
La taula periòdica s'estructura en:
- 7 files que s’anomenen PERÍODES.
- 18 columnes que s’anomenen GRUPS o famílies.

14. ELS PERÍODES (files)ELS PERÍODES (files)
IMPORTANT!
El període al qual pertany l'element coincideix amb l'últim nivell energètic
on es poden trobar els electrons dels seus àtoms.
Els períodes són les files horitzontals de la taula i es
constitueixen col·locant els elements en ordre creixent
de nombre atòmic. En cada període, els àtoms de cada
element tenen un protó i un electró més que el de la seva
esquerra.
La taula té 7 períodes.
Ex.
12Mg 1s
2 2s
2 2p
6 3s
1
L'últim nivell que s'omple és n=3; per tant, Mg pertany al període 3.

15. ELS PERÍODES (files)ELS PERÍODES (files)
El primer període té només dos elements, el segon i tercer període tenen vuit
elements, el quart i cinquè períodes tenen divuit, el sisè període té trenta-dos
elements, i el setè no té els trenta-dos elements perquè està incomplet.
Els períodes 6 i 7 tenen catorze elements separats
(lantànids i actínids), per no allargar massa la
taula i facilitar el seu treball amb ella.

16. ELS PERÍODES de la TAULA PERIÒDICA estesaELS PERÍODES de la TAULA PERIÒDICA estesa

17. ELS GRUPS (columnes)ELS GRUPS (columnes)
IMPORTANT!
Tots els elements del mateix
grup tenen a l'última capa el
mateix nombre d'electrons
(electrons de valència).
La taula periòdica té 18 columnes que representen els 18
grups o famílies que reuneixen els elements amb
propietats semblants.
Avui en dia sabem que aquesta semblança obeeix a la
similitud en l’estructura electrònica dels elements, ja
que aquestes propietats depenen del nombre d’electrons
de valència.

18. ELS GRUPS o FAMÍLIES D'ELEMENTSELS GRUPS o FAMÍLIES D'ELEMENTS

19. ELS GRUPS o FAMÍLIES D'ELEMENTSELS GRUPS o FAMÍLIES D'ELEMENTS

20. ELS GRUPS ELS GRUPS

21. ELS GRUPS DE LA TAULA PERIÒDICA ELS GRUPS DE LA TAULA PERIÒDICA

22. METALLS I NO METALLSMETALLS I NO METALLS
A la taula periòdica hi ha una divisió en forma d’escala que separa els
elements metàl·lics dels no metàl·lics. Els elements que toquen la divisió
són els semimetalls.

23. ELS METALLSELS METALLS
Els metalls són el grup majoritari d’elements de la taula periòdica. Ocupen la
banda esquerra i el mig. Un element és metall quan té tendència a desprendre
dels electrons de la seva última capa o capa de valència (formant cations).
A temperatura ambient són sòlids (menys el mercuri, que és líquid) i brillants.
Són bons conductors de la calor i de l’electricitat, dúctils, mal·leables. Per a
la fabricació de joies s’han fet servir al llarg de la història molts tipus de
materials, especialment metalls i pedres precioses o gemmes. Els primers
metalls que es van utilitzar van ser el coure, la plata i l’or. Curiosament,
aquests tres es troben junts a la taula periòdica dels elements.
Cu: Coure Ag: Plata
Au: Or

24. ELS METALLSELS METALLS
K: Potassi Cr: Crom
Ni: NiquelHg: Mercuri Be: Beril·li
Zn: Zinc

25. ELS NO METALLSELS NO METALLS
Els no metalls estan situats a la regió superior dreta de la taula periòdica. Al
contrari dels metalls, són mals conductors de la calor i de l’electricitat, són
molt fràgils i no poden estirar en fils ni en làmines. A temperatura ambient es
troben en els tres estats de la matèria: són gasos (com l'oxigen, nitrogen,
clor), líquids (brom) i sòlids (com el carboni). No acostumen a tenir brillantor
metàl·lica i no reflecteixen la llum.
C: Carboni
Diamant: xarxa
cristal·lina de C
Br: Brom

26. ELS NO METALLSELS NO METALLS
S: Sofre I: Iode
N: Nitrogen líquid
T ≤ –196 °C
O: Oxigen Se: Seleni
P: Fòsfor

27. ELS SEMIMETALLSELS SEMIMETALLS
Els semimetalls se situen en diagonal, fent de frontera
entre els metalls i no metalls. Tenen propietats químiques
intermèdies entre les dels metalls i no metalls. La seva
diferència principal amb els metalls és que tendeixen a ser
semiconductors en lloc de conductors. A temperatura
ambient són sòlids.
Són semimetalls el bor (B), el silici (Si), el germani (Ge) i l’arsènic (As).

28. ELS GASOS NOBLESELS GASOS NOBLES
Els gasos nobles són gasos inerts, tenen una activitat química
gairebé nul·la.
Al tenir plena la capà de valència, gairebé mai cedeixen ni
guanyen electrons, són molt estables i no reaccionen amb el
altres elements. Gràcies a aquesta estabilitat es presenten
normalment com gasos monoatòmics.

29. ELS GASOS NOBLESELS GASOS NOBLES

30. BLOCS DE LA TAULABLOCS DE LA TAULA
També podem dividir la taula periòdica en quatre blocs: bloc s, bloc p, bloc d i
bloc f segons l'orbital que estiguin ocupant els electrons més externs, prenent
el bloc el nom d'aquest orbital, és a dir s, p, d o f.
Podria haver-hi més elements que omplirien altres orbitals, però encara no s'han
sintetitzat o descobert.

31. L'ESTRUCTURA DE LA TAULAL'ESTRUCTURA DE LA TAULA

32. PROPIETATS PERIÒDIQUESPROPIETATS PERIÒDIQUES
Les propietats periòdiques són aquelles propietats dels elements que varien
d’una manera regular al llarg d’un grup i d’un període de la taula periòdica.
Per la col·locació d'un element químic en la taula periòdica, podem deduir
quins valors presenten aquestes propietats, així com el seu comportament
químic.
Algunes d'aquestes propietats són les següents:
- la massa atòmica
- el radi i volum atòmic
- l'energia d'ionització
- l'electronegativitat
- el caràcter metàl·lic i no metàl·lic

33. MASSA ATÒMICA (PROPIETATS PERIÒDIQUES)MASSA ATÒMICA (PROPIETATS PERIÒDIQUES)

34. RADI ATÒMIC (PROPIETATS PERIÒDIQUES)RADI ATÒMIC (PROPIETATS PERIÒDIQUES)
És la distància des del centre del nucli
atòmic a l'orbital electrònic més extern
en estat d'equilibri. El radi atòmic
augmenta de dalt a baix i de dreta a
esquerra, això és degut a la força
d'atracció del nucli de l'àtom que exerceix
sobre els electrons.

35. ENERGIA D'IONITZACIÓ (PROPIETATS PERIÒDIQUES)ENERGIA D'IONITZACIÓ (PROPIETATS PERIÒDIQUES)
És la mínima energia necessària per
arrencar un electró (ionitzar) a un àtom
d'un element en estat neutre i gasós.

36. CARÀCTER METÀL·LIC I NO METAL·LICCARÀCTER METÀL·LIC I NO METAL·LIC

37. VÍDEOSVÍDEOS
Taula periòdica interactiva (Propietats, procedència i aplicació dels elements)
Taula periòdica edu365 (Configuració, descobriment, propietats...)
Periodic Table of Videos
El origen de los elementos químicos (Carl Sagan)

38. FI