martes, 10 de marzo de 2015

Los elementos de la tabla periódica


Grupos y periodos de la tabla periódica

-Grupos y periodos
En la tabla periódica actual, los elementos están colocados en orden creciente de número atómico y dispuestos en 18 grupos (las columnas) y 7 períodos (las filas).

Los elementos de cada periodo tienen propiedades químicas distintas, pero tienen en común una cosa, tienen el mismo número de capas de electrones en su corteza, correspondiendo el número del periodo al número de capas. 

Los elementos de cada grupo tienen propiedades físicas y químicas parecidas. Algunos de estos grupos tienen nombres distintivos:


  • Alcalinos: son los elementos del grupo 1 (salvo el hidrógeno). Se trata de metales de baja densidad (algunos son menos densos que el agua), blandos y que reaccionan agresivamente con muchas sustancias, incluso con el agua, ya solo tienen un electrón de valencia que pueden perder fácilmente para formar cationes con carga 1+.. No se encuentran en estado libre en la naturaleza, sino en forma de compuesto, generalmente sales (NaCl).
  • Alcalinos

  • Alcalinotérreos: son los elementos del grupo 2. Sus densidades son bajas, pero mayores que la de los alcalinos y también son menos reactivos. Tampoco existen en estado natural, por ser demasiado activos, y generalmente se presentan combinados con oxígeno (O), silicio (Si), carbono (C) o cloro (Cl).

  • Metales de transición: son los elementos de los grupos 3-12. Se denominan metales de transición debido a su carácter intermedio o de transición entre los metales de la izquierda y los elementos de la derecha. Son buenos conductores del calor y de la electricidad. Sus propiedades cubren una amplia gama y explica la multitud de usos para los cuales se aplican.
  • Metales de transición

  • Halógenos: son los elementos del grupo 17. Son elementos no metálicos con 7 electrones de valencia y tienden a formar aniones con carga 1-. Son muy corrosivos y reaccionan con los metales formando sales.
  • Halógenos

  • Gases nobles: son los elementos del grupo 18. Se les denomina así porque son extraordinariamente estables y raramente se combinan con otros elementos, solo lo hacen en condiciones muy extremas, por ello se encuentran en un estado de máxima estabilidad y mínima energía. La meta de todos los elementos es llegar a ser como un gas noble (máxima estabilidad y mínima energía), y ¿cómo se consigue eso? teniendo completa la última capa de electrones, pero de eso hablaremos más tarde.
  • Gases nobles

-Propiedades periódicas
Cuando Mendeleiev publicó su tabla periódica, dejó cuatro casillas vacías porque supuso que faltaban elementos por descubrir. Su predicción se basó en que los elementos presentaban propiedades comunes, sin embargo, estas propiedades daban a veces saltos de elemento en elemento por lo que tendría que haber elementos intermedios.

Volumen atómico
El volumen de un elemento varía según su corteza electrónica, pues el núcleo es mucho más pequeño y está en su interior.

Aunque la corteza no tiene una forma definida, se supone que es esférica, y por tanto, el volumen atómico viene dado por el radio de esa esfera. La relación entre el volumen atómico y el radio atómico es el mismo que el de una esfera corriente:

El volumen atómico es una propiedad periódica que varía a lo largo de la tabla periódica de la manera siguiente:

  • En un mismo grupo, el volumen atómico aumenta a medida que se desciende por el grupo.
Volúmenes atómicos relativos
Volúmenes atómicos 
Esto se debe a que al descender aumentas de periodo, y como los elementos del periodo 1 tienen una corteza; los del 2, 2 cortezas; los del 3, 3 cortezas, etc. aumenta el numero de cortezas según se desciende, y por lo tanto el volumen atómico.

  • En un mismo periodo, el volumen atómico disminuye a medida que se avanza hacia la derecha en el periodo (y por lo tanto, aumenta según se va a la izquierda), aunque esta vez no varía tanto que si se desciende.
La razón es que, según se avanza a la derecha, aumenta el numero de protones, y por lo tanto aumenta el número de electrones. Por esto, al ser más electrones y protones se atraen mucho más, y esto hace que la corteza disminuya de volumen, pues al haber más atracción se unen más a los protones del núcleo.
Volumen de los iones respecto a sus átomos
neutros
Volumen iónico
Ya hemos visto que el volumen del átomo depende de la ganancia o la pérdida de los electrones, por lo que los iones varían también según ganan o pierden electrones:

  • Los cationes, al haber perdido electrones, son más pequeños que el átomo neutro.
  • Los aniones, al haber ganado electrones, son más grandes que el átomo neutro.


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