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PROPIEDADES PERIÓDICAS
DIMITRI MENDELEIEV (1834-1907)
Químico Ruso que en 1869 publica una ordenación de los elementos químicos de acuerdo a su peso
atómico creciente. Mendeleiev dejó espacios vacíos en su tabla y predijo audazmente la existencia
de elementos aún no descubiertos.
Por si fuera poco, predijo incluso las propiedades de algunos de esos elementos faltantes, por
ejemplo el eka-boro, eka-aluminio y eka-silicio que pronto se descubrieron y se llamaron escandio,
galio y germanio. Fue precisamente el valor de predicción de esta gran innovación lo que motivó la
amplia aceptación de la tabla periódica de los elementos de Mendeleiev.
SÍNTESIS CONCEPTUAL
CURSO:
Q
UÍMICA COMÚN
M
ATERIAL QC- N° 04
2
Clasificación periódica.
Entre las diversas maneras de clasificar los elementos químicos conocidos, que históricamente fueron
realizadas, se debe destacar la más importante: la clasificación periódica hecha por J. Lothar Meyer
(1830-1895) y Dimitri I. Mendeleiev (1834-1907) en l869, que además de clasificar predijeron la existencia y
propiedades de elementos todavía no descubiertos.
La clasificación de los elementos que en la actualidad estudiamos, está presentada en forma de tabla,
donde los elementos están dispuestos según el orden creciente de sus números atómicos, en líneas
horizontales (períodos) y columnas verticales (grupos).
Los elementos de número atómico superior a 92 son llamados transuránicos (están ubicados después del
uranio, Z=92) y son todos artificiales.
Los períodos.
Las líneas horizontales de la tabla periódica se denominan períodos . La tabla presenta 7 períodos , cada
uno corresponde a un nivel electrónico de la electrósfera.
Los grupos.
La tabla periódica presenta 18 columnas. Los elementos de una misma columna tienen comportamiento
químico semejante.
Los grupos de I a VII se sub-dividen en familias: - Grupos-A : Elementos Representativos y
- Grupos-B : Elementos de Transición Externa
Clasificación de los Elementos según su Configuración Electrónica.
Es necesario, primero, definir algunos conceptos, tales como:
Electrón Diferencial : es el último electrón de la configuración electrónica, es decir, el más energético. Se
puede localizar en orbital s, p, d, f.
Electrones de Valencia : son los electrones que se localizan en el último nivel incompleto, pudiéndose ubicar
también en el penúltimo nivel (caso de los orbitales d, siempre que estén incompletos).
Elementos Representativos: Tienen el último nivel incompleto, electrón diferencial en orbital s o p.
Pertenecen a los grupos-A.
Elementos de Transición Externa: Presentan últimos niveles incompletos, electrón diferencial ubicado en
orbital d, pertenecen a los grupos-B.
Elementos de Transición Interna: Tienen últimos niveles incompletos, electrón diferencial ubicado en orbital
f, pertenecen a las series lantánida y actínida.
Gases Nobles: Presentan sus niveles completos, electrón diferencial en orbital p ( s para el He ), pertenecen
al grupo 0 y no presentan electrones de valencia.
Metales , No-Metales y Anfóteros.
3
Otra clasificación que se puede realizar con los elementos químicos, es: Metales, No-metales, Anfóteros y
Gases nobles.
Los metales poseen brillo metálico, maleabilidad, ductilidad, son buenos conductores térmicos y buenos
conductores eléctricos, se caracterizan por ser electropositivos, formadores solamente de cationes (sólo
presentan estados de oxidación positivos).
Los anfóteros son elementos que presentan propiedades intermedias entre los metales y los no-metales.
Los no-metales no son buenos conductores de la electricidad (con excepción del carbono grafito y el
selenio). No tienen brillo como los metales , se caracterizan por ser electronegativos, formadores de
aniones (presentan comúnmente estados de oxidación negativos, pudiendo presentar también estados de
oxidación positivos).
Recordemos que los estados de oxidación de un elemento, son las cargas que éste tendría al estabilizarse
electrónicamente y suponiendo que todos los enlaces se comportasen como iónicos. Estos valores suelen
ser mayores o iguales a -4 y menores o iguales a +7.
- 4 ≤ estado de oxidación ≤ +7
Propiedades Periódicas.
Se denominan propiedades periódicas, a aquellas que varían periódicamente con el aumento del número
atómico, adoptando valores máximos y mínimos en columnas bien determinadas de la tabla periódica.
Son propiedades periódicas : valencia, densidad, punto de fusión, punto de ebullición, volumen atómico,
potencial de ionización, electroafinidad y electronegatividad.
Una propiedad no es periódica cuando los valores que presenta son siempre crecientes o decrecientes a
medida que aumenta el número atómico. Como ejemplo de estas propiedades no periódicas podemos citar a
la masa atómica y al calor específico.
Densidad.
La densidad en un período aumenta de los extremos hacia el centro. En un grupo o familia aumenta al
aumentar el número atómico . Los más densos están, por lo tanto, en el centro inferior de la tabla periódica
(Os, Ir y Pt).
Punto de Fusión y de Ebullición.
Punto de Fusión: es la temperatura en la cual un elemento pasa del estado sólido al líquido, a presión
normal.
Punto de Ebullición: es la temperatura en la cual la presión de vapor de un líquido iguala a la presión
atmosférica.
Estas dos propiedades varían de manera análoga. En un período, las dos propiedades aumentan de los
extremos hacia el centro de la tabla.
En los grupos o familias de los metales alcalinos y alcalino-térreos, el aumento de las propiedades ocurre de
abajo hacia arriba y, en los demás grupos, de arriba hacia abajo.
Los elementos de mayores puntos de fusión y de ebullición se encuentran, por lo tanto, en la región central
de la tabla periódica.
Volumen Atómico.
Corresponde al volumen ocupado por 6,02⋅10
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átomos de un elemento, es decir, el volumen ocupado por
un mol de átomos (o átomo-gramo) del elemento en estado sólido.
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El volumen atómico en un período aumenta del centro hacia los extremos. En un grupo o familia, aumenta
con el número atómico creciente (de arriba para abajo). Los elementos de mayor volumen atómico están,
por lo tanto, en los extremos inferiores de la tabla periódica.
Radio Atómico.
Dos factores influyen en el tamaño de un átomo: número de niveles y atracción del núcleo (Z).
En un grupo o familia predomina el número de niveles, que aumenta con el número atómico, por lo tanto, el
tamaño del átomo aumenta en un grupo de arriba hacia abajo.
En un período, con el aumento del numero atómico, hay una disminución del tamaño del átomo.
Este hecho es explicado por la mayor atracción del núcleo a medida que aumenta el número atómico.
Al decir tamaño del átomo, se puede pensar en el diámetro o en el radio del mismo. Se acostumbra definir el
radio atómico de un elemento como la mitad de la distancia entre dos núcleos del mismo elemento. Esta
definición va de acuerdo al modelo atómico de Bohr que considera al átomo sólo como una partícula esférica
. El radio atómico es medido en "Angstrom" (Å) . 1 Å = 10
-10
m
Potencial de Ionización ( P.I.).
Es la energía necesaria, para retirar un electrón del nivel más externo de un átomo, de un elemento químico
considerado en estado gaseoso.
Se puede definir el primero, el segundo, el tercer potencial de ionización a medida que se retira, el primero,
el segundo, el tercer electrón, etc.
A medida que los electrones van siendo retirados, aumenta la atracción del núcleo sobre los electrones
remanentes. Por eso, el segundo potencial de ionización es mayor que el primero y el tercero es mayor que
el segundo, etc.
Electroafinidad ( EA ).
Esta propiedad corresponde a la energía liberada por un elemento al recibir un electrón en su nivel más
externo, considerado en estado gaseoso.
La electroafinidad (afinidad por lo electrones) en los períodos aumenta de izquierda a derecha y en los
grupos o familias, aumenta de abajo hacia arriba.
Se define la ELECTRONEGATIVIDAD (EN), como la tendencia de los átomos para recibir electrones en su
nivel más externo. La electronegatividad mide de alguna forma la tendencia a “ganar” electrones , es decir,
el carácter no-metálico, porque en la región de la tabla donde ella es mayor se encuentran los no-metales.
La electronegatividad, en los períodos crece con el aumento del número atómico (de izquierda a derecha) ,y
en los grupos o familias aumenta al disminuir el número atómico (de abajo hacia arriba).
El elemento más electronegativo es el flúor, ya que los gases nobles quedan excluidos de esa propiedad
por ser prácticamente inertes.
TRAMA CONCEPTUAL
NÚCLEO
ÁTOMO
↓
ELECTRÓSFERA
5
TEST DE EVALUACIÓN-MÓDULO 04
1.- El elemento con configuración electrónica 1s
2
, 2s
2
2p
4
pertenece al
Período Grupo
A) 1 IV-A
6
B) 2 IV-A
C) 3 VI-A
D) 2 VI-A
E) 5 II-A
2.- El elemento con configuración electrónica 1s
2
, 2s
2
2p
6
, 3s
1
I. es un metal alcalino
II. es un elemento no-metálico
III. presenta estado de oxidación +1
Lo correcto es:
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) Sólo I y III
E) Sólo II y III
3.- De las siguientes propiedades de los elementos, indique la que no es una propiedad periódica:
A) electronegatividad.
B) electrones de valencia.
C) electroafinidad.
D) calor específico.
E) radio atómico.
4.- La configuración electrónica externa del tipo ns
2
np
5
, corresponde a los
A) metales alcalino-térreos.
B) anfígenos.
C) gases nobles.
D) halógenos.
E) metales alcalinos.
5.- Los estados de oxidación -3 y +5 se dan generalmente para elementos
cuya configuración externa es del tipo
A) ns
2
np
1
B) ns
2
np
2
C) ns
2
np
3
D) ns
2
np
4
E) ns
2
np
5
6.- De las siguientes afirmaciones, sólo una es errada, indique cual:
A) el elemento menos electropositivo es el Flúor.
B) el grupo de mayores potenciales de ionización son los gases nobles.
C) el elemento menos electronegativo es el Francio.
D) el elemento hidrógeno es un metal.
E) el elemento de mayor radio atómico es el Francio.
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7.- Un elemento metálico presenta todas las siguientes características, excepto
A) tiene tendencia a perder electrones.
B) es buen conductor de la electricidad.
C) presenta sólo estado de oxidación positivo.
D) tiene electronegatividad alta.
E) posee bajo potencial de ionización.
8.- Si un elemento presenta las siguientes características:
- es estable electrónicamente.
- cuesta mucho sacarle un electrón.
- no presenta tendencia a ganar electrones.
Es casi seguro que se trata de un
A) metal.
B) no-metal.
C) anfótero.
D) ion.
E) gas noble.
9.- Los iones
7
N
-3
y
12
Mg
+2
A) son isoelectrónicos.
B) tienen igual tamaño.
C) presentan diferentes configuraciones electrónicas.
D) tienen sus niveles incompletos.
E) pertenecen al mismo grupo.
10.- Al acercarse dos átomos para unirse, el comportamiento básico de cada uno se lo dan
fundamentalmente
A) todos los electrones de cada átomo.
B) los electrones de valencia de cada uno.
C) los núcleos de los átomos.
D) la carga eléctrica que adquieran.
E) el período a que pertenecen.
DMSEQC04
EGV /pmz.
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