La Tabla Periódica, agrupa, organiza y divide, los elementos químicos según sus propiedades y características. Ya a principios del siglo XIX, la cantidad de elementos químicos que se conocía, era bastante grande como para necesitar algún tipo de orden o clasificación, con el fin de facilitar el estudio y comprensión de las distintas propiedades.
Casi desde el principio, se comprobó que los elementos podían agruparse por familias de elementos, ya que muchos poseían muchas similitudes entre sí, se dedujo que debía de existir alguna ley natural que los agrupase y relacionase. La investigación de esta ley, está llena de numerosos tentativos, los cuales se basaban generalmente en dos criterios esenciales:
■La similitud de las propiedades físicas y químicas de los elementos, así como también de sus compuestos.
■La relación entre las propiedades y las características de cada átomo, sobretodo con las masas atómicas
La ordenación periódica de Mendeleiev, fue más elaborada que la de Meyer, y se basaba en ordenar los elementos de menor a mayor, según su masa atómica y en la similitud de las propiedades.
Fue así como ordenó a los elementos en líneas horizontales, donde la masa atómica crecía de izquierda a derecha, y verticalmente formando columnas, agrupaba a los elementos según sus semejanzas en las propiedades. Mendeleiev dedujo que las propiedades de los elementos respondían a alguna ley, una ley periódica, que aún se desconocía.
La ley periódica se enuncia actualmente como:
“Cuando los elementos se colocan en orden creciente de su número atómico, tiene lugar una repetición periódica de ciertas propiedades físicas o químicas de aquéllos”.
En 1869, el químico Mendeleiev ordenó los 103 elementos de la tabla periodica:
-Colocó los elementos en orden de masa atomica, empezando por los que menos pesan.
-Los elementos que tenían propiedades comunes los situó en columnas.
La tabla dispone de periodos y grupos, la tabla periodica de Mendeleiev tenía espacios en blanco y la de ahora esta ordenada por el número de protones en su núcleo. La tabla tiene 7 filas horizontales a las que se les llama periodo, y empiezan en un metal alcalino y acaban en un gas noble. Los grupos son las 8 columnas de la tabla que tienen un número del 1 al 8 seguido de la letra A, reciben nombres especiales y estan en los laterales, 2 por la izquierda y 6 por la derecha. Las otras 8 columnas centrales estan ordenadas por numeros del 1 al 8 pero seguidos por la letra B (elementos de transición).
Los dos primeros grupos de elementos representativos se conocen como bloque s debido a que su configuración electrónica del estado fundamental termina en un orbital s. El primer grupo está conformado por una serie de elementos metálicos (a excepción del Hidrógeno) y se denomina grupo de los metales alcalinos. El segundo grupo es el de los metales alcalino térreos. Los grupos representativos del III al VIII integran el bloque p, dado que su configuración electrónica más externa es de orbitales p. Algunos de estos grupos tienen un nombre distintivo, particularmente el grupo VII que se conoce como familia de los halógenos (de las palabras del griego que significan generador de sales) y el grupo VIII conocido como familia de los gases nobles.
Los metales de transición forman el bloque d, debido a que lo que los diferencia es el número de electrones en sus orbitales d externos. En el caso de los metales de transición interna esta distinción se da a través de los orbitales f, por lo que forman el bloque f. Los elementos con número atómico mayor a 92, han sido preparados artificialmente y se les conoce como elementos transuránidos por encontrarse en la tabla periódica después del Uranio.
METALES Y NO METALES
Los elementos están divididos en tres categorías: metales, no metales y metaloides, aquí destacaremos los elementos metálicos y no metálicos.
De los 112 elementos que se conocen, sólo 25 son no metálicos; su química diferencia de los no metales, es muy diversa, a pesar de que representa un número muy reducido, la mayoría de ellos son esenciales para los sistemas biológicos (O, C, H, N, P y S). En el grupo de los no metales se incluyen los menos reactivos: los gases nobles. Las propiedades únicas del H lo apartan del resto de los elementos en la tabla periódica.
Los metales en su mayoría provienen de los minerales. Los metales más abundantes en la corteza terrestre que existen en forma mineral son: aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, titanio, y manganeso. El aguade mar es una rica fuente de iones metálicos como Na+, Mg+ y Ca+. La obtención del elemento puro como el hierro, aluminio, entre otros se logra mediante procesos metalúrgicos.
A continuación se desarrollaran algunos aspectos importantes que engloban los elementos químicos: metales y no metales.
Metales
La mayor parte de los elementos metálicos exhibe el lustre brillante que asociamos a los metales. Los metales conducen el calor y la electricidad, son maleables (se pueden golpear para formar láminas delgadas) y dúctiles (se pueden estirar para formar alambres). Todos son sólidos a temperatura ambientecon excepción del mercurio (punto de fusión=-39 ºC), que es un líquido. Dos metales se funden ligeramente arriba de la temperatura ambiente: el cesio a 28.4 ºC y el galio a 29.8 ºC. En el otro extremo, muchos metales se funden a temperaturas muy altas. Por ejemplo, el cromo se funde a 1900 ºC.
Los metales tienden a oxidarse (pierden electrones) cuando sufren reacciones químicas. Los metales comunes tienen una relativa facilidad de oxidación. Muchos metales se oxidan con diversas sustancias comunes, incluidos oxigeno y los ácidos.
Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del calor y la electricidad. Muchos de los iones metálicos cumplen funciones biológicas importantes: hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, cobre, manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, cromo, estaño, vanadio, níquel,....
NO METALES
Los no metales varían mucho en su apariencia no son lustrosos y por lo general son malos conductores del calor y la electricidad. Sus puntos de fusión son más bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma de carbono, se funde a 3570 ºC). Varios no metales existen en condiciones ordinarias como moléculas diatómicas. En esta lista están incluidos cinco gases (H2, N2, 02, F2 y C12), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre. Al contrario de los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en láminas. Se encuentran en los tres estados de la materia a temperatura ambiente: son gases (como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el carbono). No tienen brillo metálico y no reflejan la luz. Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades importantes. Otros son oligoelementos: flúor, silicio, arsénico, yodo, cloro.
algunos elementos metálicos
algunos elementos no metalicos
