Clasificación Periódica de los Elementos

El químico ruso Dimitri Mendeleiev relacionó las propiedades químicas y físicas de los elementos con sus masas atómicas, encontrando una repetición periódica de muchas propiedades cuando se encuentran ordenadas de mayor a menor sus masas atómicas. El descubrimiento se conoce como Ley Periódica de Mendeleiev y puede enunciarse como: «Las propiedades de los elementos son una función periódica de su masa atómica».

Sistema Periódico de Mendeleiev

Mediante la relación establecida, los 7 primeros elementos quedaron así:

Al continuar, se dio cuenta de que el elemento siguiente era el sodio y que este tenía propiedades iguales al litio, por lo cual empezó una nueva fila. Así se fueron formando columnas o filas verticales que denominó grupos, en los cuales los elementos tienen propiedades similares, y a las filas horizontales las llamó periodos.

Mendeleiev no incluyó los gases inertes porque no sabía que existían. Cuando los descubrió, los incorporó a la tabla formando una nueva fila vertical que llamó grupo 0.

Irregularidades:

1. El hidrógeno no tiene ubicación adecuada, pues sus características no corresponden al grupo 1 donde se lo ubicó.
2. Algunos elementos no están ordenados por sus masas atómicas crecientes. Tuvo que cambiar el orden para que los elementos estén en los grupos que mejor se corresponden con sus propiedades. Se lo llama inversiones de la tabla periódica.
3. La tabla de Mendeleiev tiene algunos casilleros vacíos para ubicar a los elementos en el grupo que mejor corresponde a sus propiedades. Explicó esto diciendo que esos espacios eran para elementos desconocidos.

Tabla Periódica Moderna (Moseley)

Moseley perfeccionó la tabla a los 25 años, mientras estudiaba los rayos X obtenidos de distintos elementos. Llegó a la conclusión de que las propiedades de los elementos se repiten periódicamente en función de su número atómico y no de su masa atómica, como sostenía Mendeleiev. En consecuencia, la tabla quedó modificada de la siguiente manera: Las propiedades de los elementos son una función periódica de su número atómico.

En la tabla periódica actual, el número atómico es el número de orden de los elementos.

Periodos (horizontales)

Existen 7 periodos. En el 1, vemos que los elementos que lo forman, el hidrógeno (H) y el helio (He), poseen 1 solo nivel energético. El periodo 2 consta de 8 elementos y los átomos de todos ellos presentan 2 niveles energéticos. El 3 también con 8 elementos y tiene 3 niveles de energía. El 4 con 18 elementos y tiene 4 niveles energéticos, y así sucesivamente. El número de periodo indica la cantidad de niveles energéticos (órbitas) que tienen los átomos de los elementos que se ubican en dicho periodo.

Grupos (verticales)

Existen 18 grupos divididos en 8 grupos A y en 10 B. Todos los elementos de un mismo grupo presentan igual configuración electrónica externa (electrones que hay en el último nivel energético). Los elementos del grupo 1, menos el hidrógeno (H), se llaman metales alcalinos. Los elementos del grupo 2 reciben el nombre de metales alcalinotérreos. Los elementos del grupo 17, menos el astato, son llamados halógenos. Los elementos del grupo 18, que se caracterizan por su inactividad química, son llamados gases inertes o también gases raros o nobles.

Observaciones Generales

1. Al H no se le encontró ubicación satisfactoria. Por su estructura electrónica le corresponde el grupo 1, pero sus propiedades se asemejan al 17, entonces generalmente se lo ubica en el 1 algo separado de los elementos de dicho grupo.
2. Los metales se encuentran a la izquierda de la tabla, siendo los elementos del grupo 1 (menos el H) los que presentan carácter metálico muy evidente, el cual disminuye a medida que se avanza horizontalmente.
3. Los elementos situados después del uranio reciben el nombre de transuránidos. Dichos elementos no existen en la naturaleza y han sido obtenidos artificialmente por reacciones nucleares.

Clasificación de los Elementos:

1. Gases inertes: Presentan su órbita electrónica externa completa con 8 electrones, a excepción del helio que tiene solo 2 electrones.
2. Elementos representativos: Se caracterizan por presentar su última órbita incompleta. Pertenecen a estos elementos los que ocupan los grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16 y 17.
3. Elementos de transición: Se caracterizan por presentar sus dos últimas órbitas incompletas y comprenden a los elementos de los grupos del 3 al 12.
4. Elementos de transición interna: Son los que presentan sus 3 últimas órbitas incompletas y constituyen las denominadas tierras raras.

Propiedades Periódicas

En la tabla periódica, donde los elementos están ordenados por su número atómico (Z) creciente, se observa una repetición periódica de las propiedades.

1. Radio atómico: Es la distancia existente entre el centro del núcleo y la órbita electrónica externa del átomo.
2. Potencial de ionización: Es la energía necesaria para arrancar un electrón de la capa externa de un átomo aislado.