ESTEFANIA FLOREZ RODRIGUEZ
LA TABLA PERIODICA
La tabla periódica de los elementos es una disposición de los elementos
químicos en forma de tabla, ordenados por su número atómico (número de
protones), por su configuración de electrones y sus propiedades químicas. Este
ordenamiento muestra tendencias periódicas, como elementos con comportamiento
similar en la misma columna.
Se han descubierto o sintetizado todos los elementos de número
atómico del 1 (hidrógeno) al 118 (oganesón); la IUPAC confirmó los elementos
113, 115, 117 y 118 el 30 de diciembre de 2015, y sus nombres y símbolos
oficiales se hicieron públicos el 28 de noviembre de 2016.Los primeros 94
existen naturalmente, aunque algunos solo se han encontrado en cantidades
pequeñas y fueron sintetizados en laboratorio antes de ser encontrados en la
naturaleza. Los elementos con números atómicos del 95 al 118solo han sido
sintetizados en laboratorios. Allí también se produjeron numerosos
radioisótopos sintéticos de elementos presentes en la naturaleza. Los elementos
del 95 a 100 existieron en la naturaleza en tiempos pasados, pero actualmente
no. La investigación para encontrar por síntesis nuevos elementos de números
atómicos más altos continúa.
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN
La tabla periódica actual es un sistema donde se
clasifican los elementos conocidos hasta la fecha. Se colocan de izquierda a
derecha y de arriba abajo en orden creciente de sus números atómicos. Los
elementos están ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en
18 columnas verticales llamadas grupos o familias.
Hacia abajo y a la izquierda aumenta el radio
atómico y el radio iónico. Hacia arriba y a la derecha aumenta la energía de
ionización, la afinidad electrónica y la electronegativo
PERIODO
Las filas horizontales de la tabla periódica son
llamadas períodos. El número de niveles energéticos de un átomo determina el
periodo al que pertenece. Cada nivel está dividido en distintos subniveles, que
conforme aumenta su número atómico se van llenando en este orden:
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d 4p
5s
4d 5p
6s 4f
5d 6p
7s 5f
6d 7p
Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según
su configuración electrónica y da forma a la tabla periódica.
Los elementos en el mismo período muestran
tendencias similares en radio atómico, energía de ionización, afinidad
electrónica y electronegatividad. En un período el radio atómico normalmente
decrece si nos desplazamos hacia la derecha debido a que cada elemento sucesivo
añadió protones y electrones, lo que provoca que este último sea arrastrado más
cerca del núcleo. Esta disminución del radio atómico también causa que la
energía de ionización y la electronegatividad aumenten de izquierda a derecha
en un período, debido a la atracción que ejerce el núcleo sobre los electrones.
La afinidad electrónica también muestra una leve tendencia a lo largo de un
período. Los metales —a la izquierda— generalmente tienen una afinidad menor
que los no metales —a la derecha del período—, excepto para los gases
nobles.
La
tabla periódica consta de 7 períodos:
periodo
1
periodo
2
periodo
3
periodo
4
periodo
5
periodo
6
periodo
7
bloque
La tabla
periódica se puede también dividir en bloques de acuerdo a la secuencia en la
que se llenan las capas de electrones de los elementos. Cada bloque se denomina
según el orbital en el que el en teoría reside el último electrón: s, p, d y f.
El bloque s comprende los dos primeros grupos (metales alcalinos y
alcalinotérreos), así como el hidrógeno y el helio. El bloque p comprende los
últimos seis grupos —que son grupos del 13 al 18 en la IUPAC (3A a 8A en
América)— y contiene, entre otros elementos, todos los metaloides. El bloque d
comprende los grupos 3 a 12 —o 3B a 2B en la numeración americana de grupo— y
contiene todos los metales de transición. El bloque f, a menudo colocado por
debajo del restode la tabla periódica, no tiene números de grupo y se compone
de lantánidos y actínidos. Podría haber más elementos que llenarían otros
orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa
con el orden alfabético para nombrarlos. Así surge el bloque g, que es un
bloque hipotético.
Propiedades generales del grupo VIIA:
● Los elementos del grupo VIIA también llamados halógenos por ser todos
formadores de sales. Tienen siete electrones en el último nivel y son todos no
metales.
● Tienen las energías de ionización más elevadas y en consecuencia son los
elementos más electronegativos.
● Reaccionan fácilmente con los metales formando sales, rara vez están libres
en la naturaleza, todos son gaseosos a temperatura ambiente menos el bromo que
es líquido en condiciones ambientales normales.
● Su característica química más fundamental es su capacidad oxidante porque
arrebatan electrones de carga y moléculas negativas a otros elementos para
formar aniones.
Nombres y símbolos de cada elemento del grupo:
- F: Flúor.
- Cl: Cloro.
- Br: Bromo.
- I: Yodo.
- At: Astato.
Propiedades físicas y químicas de los elementos más
importantes del grupo VIIA:
Flúor (F): Sus derivados tienen mucho uso industrial. Entre ellos se destaca el
freón utilizado como congelante y la resina teflón. Se agregan además fluoruros
al agua potable y detríticos para prevenir las caries.
- Número
atómico 9
- Valencia
-1
- Estado de
oxidación -1
- Electronegatividad
4,0
- Radio
covalente (Å) 0,72
- Radio
iónico (Å) 1,36
- Radio
atómico (Å) -
- Configuración
electrónica 1s22s22p5
- Primer
potencial de ionización (eV) 17,54
- Masa
atómica (g/mol)18,9984
- Densidad
(g/ml) 1,11
- Punto de
ebullición (ºC) -188,2
- Punto de
fusión (ºC) -219,6
- Descubridor
Moissan
Cloro(Cl): Sus propiedades blanqueadoras lo hacen
muy útil en las papeleras e industrias textiles. Como desinfectante se agrega
al agua en el proceso de potabilización y a las piscinas.Otros usos son las
industrias de colorantes y la elaboración de ciertas medicinas
- Número
atómico 17
- Valencia
+1,-1,3,5,7
- Estado de
oxidación -1
- Electronegatividad
3.0
- Radio
covalente (Å) 0,99
- Radio
iónico (Å) 1,81
- Radio
atómico (Å) -
- Configuración
electrónica [Ne]3s23p5
- Primer
potencial de ionización (eV) 13,01
- Masa
atómica (g/mol) 35,453
- Densidad
(g/ml) 1,56
- Punto de
ebullición (ºC) -34,7
- Punto de
fusión (ºC) -101,0
- Descubridor
Carl Wilhelm Scheele en 1774
Bromo(Br): Los bromuros como sedantes. El bromuro
de plata en las placas fotográficas.
- Número
atómico 35
- Valencia
+1,-1,3,5,7
- Estado de
oxidación -1
- Electronegatividad
2,8
- Radio
covalente (Å) 1,14
- Radio
iónico (Å) 1,95
- Radio
atómico (Å) -
- Configuración
electrónica [Ar]3d104s24p5
- Primer
potencial de ionización (eV) 11,91
- Masa
atómica (g/mol) 79,909
- Densidad
(g/ml) 3,12
- Punto de
ebullición (ºC) 58
- Punto de
fusión (ºC) -7,2
- Descubridor
Anthoine Balard en 1826
Yodo(Y): Es esencial en el cuerpo humano para el
adecuado funcionamiento de la tiroides por eso se suele agregar a la sal de
mesa. También se emplea como antiséptico.
- Número
atómico 53
- Valencia
+1,-1,3,5,7
- Estado
de oxidación -1
- Electronegatividad
2,5
- Radio
covalente (Å) 1,33
- Radio
iónico (Å) 2,16
- Radio
atómico (Å) -
- Configuración
electrónica [Kr]4d105s25p5
- Primer
potencial de ionización (eV) 10,51
- Masa
atómica (g/mol) 126,904
- Densidad
(g/ml) 4,94
- Punto
de ebullición (ºC) 183
- Punto de
fusión (ºC) 113,7
- Descubridor
Bernard Courtois en 1811
ubicación
y efectos ambientales sobre el agua, aire o suelo de dichos elementos o sus
compuestos
Flúor: Descubridor: Henri Moissan.
Lugar de descubrimiento: Francia.
Año de descubrimiento: 1886.
Origen del nombre: De la palabra latina "fluere",
que significa "fluir".
Efecto ambiental: En el medio ambiente el flúor no
puede ser destruído; solamente puede cambiar de forma. El flúor que se
encuentra en el suelo puede acumularse en las plantas. La cantidad de flúor que
tomen las plantas depende del tipo de planta, del tipo de suelo y de la
cantidad y tipo de flúor que se encuentre en el suelo. En las plantas que son
sensibles a la exposición del flúor incluso bajas concentraciones de flúor
pueden provocar daños en las hojas y una disminución del crecimiento. Los
animales que ingieren plantas que contienen flúor pueden acumular grandes
cantidades de flúor en sus cuerpos. El flúor se acumula principalmente en los
huesos.
Cloro:
Descubridor:
Carl Wilhelm Scheele
Lugar de descubrimiento: Suecia.
Año de descubrimiento: 1774.
Origen del nombre: De la palabra griega
"chloros", que significa "verde pálido", reflejando el
color del gas.
Efecto ambiental: El cloro se disuelve cuando se
mezcla con el agua. También puede escaparse del agua e incorporarse al aire
bajo ciertas condiciones. La mayoría de las emisiones de cloro al medio
ambiente son al aire y a las aguas superficiales. Una vez en el aire o en el
agua, el cloro reacciona con otros compuestos químicos. Se combina con material
inorgánico en el agua para formar sales de cloro, y con materia orgánica para
formar compuestos orgánicos clorinados
Bromo:
Descubridor: Antoine J. Balard.
Luar de descubrimiento: Francia.
Año de descubrimiento: 1826.
Origen del nombre: De la palabra griega
"brómos" que significa "fetidez", debido al fuerte y
desagradable olor de este elemento, sobre todo de sus vapores.
Efecto Ambiental: Los bromuros orgánicos son a
menudo aplicados como agentes desinfectantes y protectores, debido a sus
efectos perjudiciales para los microorganismos. Cuando se aplican en
invernaderos y en campos de cultivo pueden ser arrastrados fácilmente hasta las
aguas superficiales, lo que tiene efectos muy negativos para la salud de las
daphnia, peces, langostas y algas. Los bromuros orgánicos son también
perjudiciales para los mamíferos, especialmente cuando se acumulan en los
cuerpos de sus presas. Los efectos más importantes sobre los animales son daños
nerviosos y daños en el ADN, lo que puede aumentar las probabilidades de desarrollar
cáncer. Los bromuros orgánicos no son muy biodegradables; cuando son
descompuestos se forman bromuros inorgánicos. Éstos pueden dañar el sistema
nervioso si son absorbidos en grandes dosis.
Yodo:
Descubridor: Bernard Courtois.
Lugar de descubrimiento: Francia.
Año de descubrimiento: 1811.
Origen del nombre: De la palabra griega "iodes" que significa
"violeta", aludiendo al color de los vapores del yodo.
Efecto ambiental: El yodo puede ser radioactivo.
Los isótopos radioactivos se forman de manera natural durante reacciones
químicas en la atmósfera. La mayoría de los isótopos radioactivos del yodo
tienen unas vidas medias muy cortas y se transformarán rápidamente en
compuestos estables de yodo. Sin embargo, hay una forma radioactiva del yodo
que tiene una vida media de millones de años y que es seriamente perjudicial
para el medio ambiente. Este isótopo entra en el aire desde las plantas de
energía nuclear, donde se forma durante el procesamiento del uranio y el
plutonio. Los accidentes en las plantas nucleares han provocado la emisión de
grandes cantidades de yodo radioactivo al aire.
Ástato:
Descubridor: Dale Corson, K. MacKenzie,
Emilio Segrè.
Lugar de descubrimiento: USA.
Año de descubrimiento: 1940.
Origen del nombre: De la palabra griega "astatos"
que significa "inestable", debido a que este elemento carecía de
isótopos estables.
Efecto ambiental: El Ástato no se da en
cantidades significativas en la biosfera, así que normalmente nunca presenta
riesgos
ELEMENTOS
DEL GRUPO VIA
El grupo seis de la tabla periódica también es denominado como la familia
del cromo, ya que los elementos que lo conforman poseen comportamientos
representativos del elemento principal. En este caso es el cromo. El grupo 6
está conformado por: Cromo (Cr), Molibdeno (Mo), Wolframio o Tungsteno (W) y
Seaborgio (Sg). Estos metales de transición presentan 6 electrones de valencia:
2 electrones s de la última capa y 4 electrones d de la penúltima. El estado de
oxidación máximo que pueden alcanzar es el +6 y la estabilidad de este estado
aumentan con el número atómico y decrece (a números de oxidación más pequeños,
a medida que decrece el número atómico. Al igual que con los grupos que
estudiamos anteriormente, la similitud entre el molibdeno y wolframio es mayor
que con el elemento principal (cromo).
Propiedades Físicas
● Son de color plateado y poseen brillo
metálico
● Son sólidos a temperatura ambiente
● Conducen calor y electricidad
● Presentan altos puntos de fusión y de ebullición
Propiedades químicas
● Predomina el estado de oxidación +6
● Son muy resistentes a la corrosión.
● Son bastante reactivos. La reactividad aumenta a
medida que se desciende en el grupo.
● Forman compuestos de coordinación, esto debido a
su facilidad para formar enlaces covalentes con la participación de electrones
d y por su tendencia a reaccionar químicamente en diferentes estado de
oxidación estables y a cambiar con relativa facilidad de unos estados de
oxidación a otros
Usos y
aplicaciones de los elementos del grupo 6
Cromo
El cromo es usado primordialmente en aleaciones con
otros metales como hierro, níquel o cobalto, y que permite elevar la dureza,
tenacidad y resistencia a la corrosión. Un ejemplo de este tipo de aleaciones
es la del acero inoxidable, donde el cromo constituye el 10% o más de la
composición final
Otra aleación importante del cromo es la de
Cromo-Cobalto-Wolframio, que por su alta dureza es usado para la fabricación de
herramientas de corte.
Por su parte, la cromita es usada como material
refractario ya que posee un alto punto de fusión, una pequeña dilatación
térmica y por la estabilidad que presenta su estructura cristalina.
Las sales de
cromo son bastante coloreadas por lo cual se utilizan para pintar elvidrio, el
cuero y también como catalizadores
Molibdeno.
Este metal de transición es utilizado
principalmente en aleaciones, entre la que destacan los aceros más duros y
resistentes. Para la elaboración de acero inoxidable es usado una proporción de
aproximadamente 6% de molibdeno. Esta aleación es muy buena ya que soporta
altas temperaturas y presiones siendo muy resistente, por lo que se emplea en
la construcción, en la elaboración de piezas de aviones y coches.
El molibdeno también es empleado para obtener una
súper-aleación a través del níquel, catalizadores que se utilizan en la
eliminación de azufre en la industria petrolera.
El disulfuro
de molibdeno es usado en el proceso industrial de los lubricantes, ya que es
resistente a altas temperaturas, reduce el deterioro y la fricción de las
piezas de los motores (como ocurre en los frenos de los coches). También es
utilizado en la preparación de pigmentos para plásticos, pinturas y compuestos
de caucho y para elaborar conductores eléctricos.
Este metal
es usado ampliamente en la industria aeroespacial, automotriz, para fabricar
herramientas quirúrgicas, fabricación de ampolletas o filamentos, pantallas de
LCD, tratamiento de aguas y en la aplicación de rayos láser.
Wolframio.
El wolframio al igual que los metales
anteriores, es usado principalmente en aleaciones para la elaboración de
filamentos, lámparas eléctricas, tubos para televisión y dispositivos
electrónicos todo tipo. En la actualidad, se empezó a utilizar en los
vibradores de los móviles, en las pesas para los aparejos de pesca, bolas de
los bolígrafos y las puntas de los dardos profesionales.
De igual manera, el wolframio o tungsteno es usado
en puntos de contacto eléctrico, distribuidores de vehículos, dispositivos de
rayos X, bobinas y en una variedad de elementos de calefacción para hornos
eléctricos
Seaborgio.
Al igual que muchos elementos radiactivos y sintéticos,
al producirse en pequeñas cantidades, no poseen uso comercial. Por lo tanto, es
empleado en la investigación científica.
GRUPO
VA
El grupo del nitrógeno está compuesto por los elementos químicos del grupo 15
de la tabla periódica, que son: nitrógeno (N), fósforo (P), arsénico (As),
antimonio (Sb), bismuto (Bi) y el elemento sintético moscovio (Mc), cuyo
descubrimiento ya ha sido confirmado. Estos elementos también reciben el nombre
de pnicógenos1 o nitrogenoideos
PROPIEDADES
A alta temperatura son muy reactivos y a veces formarse enlaces covalentes
entre el N y el P y enlaces iónicos entre Sb y Bi y otros elementos. El
nitrógeno reacciona con O2 y H2 a altas temperaturas. Ejemplo de reacción con
H2 : N2 + 3H2 → 2NH3 El bismuto reacciona con O2 y con halógenos, formando
bismita y bismutina entre otros compuestos. A continuación se muestra una tabla
con las características generales de estos elementos.
Los elementos que componen a la familia del nitrógeno o nitrogenoides
son:
■ Nitrógeno (N)
■ Fósforo (P)
■ Arsénico (As)
■ Antimonio (Sb)
■ Bismuto (Bi)
El nitrógeno es un gas que forma el 78% del aire.
Comercialmente, del nitrógeno gaseoso (N2) se produce amoniaco, que es un
componente común de fertilizantes y limpiadores caseros
El fósforo se conoce en tres estados alotrópicos:
el fósforo blanco que es muy venenoso y ocasiona graves quemaduras; el fósforo
rojo y el negro. Estos últimos que son mas estables, se usan para hacer
fósforos de seguridad.
Las sales de nitrógeno y fósforo son indispensables
para la fertilidad de la tierra. Industrialmente sirven para hacer
fertilizantes
ELEMENTOS
DEL GRUPO VA
La familia del titanio pertenece a los metales de
transición y está conformado por los elementos: titanio (Ti), circonio (Zr) y
hafnio (Hf) y rutherfordio (Rf).
Este grupo al presentar 2 electrones s de la última
capa y 2 d de la penúltima capa, es decir, 4 electrones de valencia; muestran
propiedades similares a las del grupo 3, exceptuando el número de oxidación que
es +4. Otros estados de oxidación que presentan estos elementos son +3 y +2,
sin embargo la estabilidad de los compuestos con estos estados de oxidación
disminuye al bajar en el grupo.
● Son sólidos a temperatura ambiente
● Son de color plateado y poseen brillo metálico
● Conducen calor y electricidad
● Presentan altos puntos de fusión y de
ebullición
Propiedades
químicas
● Predomina el estado de oxidación +4.
● Son bastante reactivos. La reactividad aumenta a
medida que se desciende en el grupo.
● Forman compuestos de coordinación, esto debido a
su facilidad para formar enlaces covalentes con la participación de electrones
d y por su tendencia a reaccionar químicamente en diferentes estado de
oxidación estables y a cambiar con relativa facilidad de unos estados de
oxidación a otros.
Grupo IVA
La familia del titanio pertenece a los
metales de transición y está conformado por los elementos: titanio (Ti),
circonio (Zr) y hafnio (Hf) y rutherfordio (Rf).
Este grupo al presentar 2 electrones
s de la última capa y 2 d de la penúltima capa, es decir, 4 electrones de
valencia; muestran propiedades similares a las del grupo 3, exceptuando el
número de oxidación que es +4. Otros estados de oxidación que presentan estos
elementos son +3 y +2, sin embargo la estabilidad de los compuestos con estos
estados de oxidación disminuye al bajar en el grupo.
Propiedades físicas
·
Son sólidos a temperatura ambiente
·
Son de color plateado y poseen brillo metálico
·
Conducen calor y electricidad
·
Presentan altos puntos de fusión y de ebullición
Es común el uso de dióxido de titanio para fabricar cañas de pescar y
palos golf proporcionándoles dureza y resistencia.
El titanio también es utilizado en la fabricación de intercambiadores de
calor en las plantas de desalinización (que convierten el agua de mar en agua
potable), ya que es resistente a la corrosión en agua de mar.
El titanio es perfecto para la fabricación de piercings corporales, esto
debido que se puede pintar cómodamente y es inerte, es decir, no reacciona con
otros elementos.
El titanio al ser un material fuerte, resistente y ligero es usado para
la fabricación de armas de fuego, edificios y hasta el cuerpo de los
ordenadores portátiles o laptop.
En el mundo del deporte también es ampliamente usado para la elaboración
de las parrillas de casco de fútbol americano, raquetas de tenis, cascos de
cricket y cuadros de bicicletas, entre otros.
En medicina, es utilizado para la fabricación de instrumentos
quirúrgicos, las sillas de ruedas, las muletas, implantes dentales, bolas de la
cadera y reemplazos articulares, entre otros.
Circonio.
La principal utilidad que presenta el circonio es en la obtención de
energía nuclear. El 90% del circonio que se emplea en las actividades humanas
se usa en el recubrimiento de reactores nucleares.
El óxido impuro de circonio se utiliza en la elaboración de equipos de
laboratorio, hornos metalúrgicos y materiales refractarios en vidrio. También
se usa en la fabricación de tubos de vacío, aparatos quirúrgicos, en aleaciones
y como aditivo.
Sin embargo, su utilidad más importante es como piedra preciosa, esto
debido a que presenta un alto índice de refracción y atractivo visual, lo que
lo hace abundante en el mundo de la joyería.
Hafnio.
Este elemento se emplea en la elaboración de filamentos eléctricos en
aleación con wolframio y tántalo.
También se emplea, junto al circonio como material estructural en las
plantas nucleares de energía, debido a su alta resistencia a altas
temperaturas.
De igual manera, se emplean en la elaboración de barras de control para
reactores nucleares, ya que tiene la capacidad de absorber neutrones.
Rutherfordio.
El rutherfordio es un elemento químico artificial de origen sintético y que
se identifica por su alta radiactividad, conociéndose muy poco sobre sus
propiedades. Por tal razón, no posee utilidad comercial. Su uso más común es en
la investigación científica.
PANTALLAZO DE JUEGO
