Mendeleev propuso la primera clasificación de los elementos químicos según sus pesos atómicos. Su propuesta condujo a la primera tabla periódica de los elementos. La tabla periódica moderna presenta un ordenamiento de los 109 elementos que se conocen actualmente, ordenándolos según sus números atómicos. Los elementos se disponen en filas llamadas PERIODOS y en columnas denominadas GRUPOS.

Periodos de la Tabla Periódica

Encontramos 7 periodos:

• El 1º comprende dos elementos, H y He, los dos elementos gaseosos más ligeros que se encuentran en la naturaleza.
• El 2º consta de 8 elementos y se extiende desde el litio hasta el neón, también el O y N, otros elementos gaseosos y componentes fundamentales del aire que respiramos. También encontramos el carbono, materia prima central de los seres vivos.
• El 3º, con 8 elementos, se inicia con el sodio y termina con el argón. Dentro de este rango, aparecen el fósforo y el azufre, elementos esenciales para la síntesis de ácidos nucleicos y proteínas.
• El 4º comprende un total de 18 elementos y comienza con el potasio, prolongándose hasta el kriptón. En este periodo encontramos metales como el titanio, cromo, hierro, cobalto, níquel, cobre y zinc, ampliamente utilizados en la industria actual.
• El 5º, con 18 elementos, se extiende desde el rubidio hasta el xenón. En esta serie se destaca el yodo por su valor biológico.
• El 6º, con 32 elementos, se inicia con el cesio y termina en el radón. Aquí destacan el oro y el platino como metales preciosos y el mercurio como único metal líquido que existe en la naturaleza. Dentro de este periodo hay un conjunto particular de 14 elementos, comenzando por el cerio y terminando en el lutecio, que se llama serie de los lantánidos y que se ubican generalmente al final de la tabla en una fila aparte. Los lantánidos son metales que se hallan en minerales muy raros, como la euxenita.
• El 7º, desde el francio hasta el elemento 109. Incluye también un conjunto de 14 elementos, desde el torio hasta el laurencio, llamado serie de actínidos, que se ubican por lo general debajo de la tabla. Los elementos artificialmente creados por el hombre pertenecen a esta serie.

Grupos de la Tabla Periódica

En la tabla periódica aparecen 18 grupos de elementos que se designan habitualmente con un número romano y una letra A o B. Así hablamos de los grupos A y B. Por ejemplo, el grupo IA comienza con el H y termina con el francio; el grupo VIIA, va desde el flúor hasta el astato.

Si analizamos las configuraciones electrónicas en cada grupo de elementos, se advierte un criterio de regularidad que rige a la tabla periódica.

Gases Nobles y su Configuración Electrónica

Todas estas configuraciones electrónicas, con la excepción de la del helio, presentan los subniveles S y P más externos completos, es decir, con una configuración ns² np⁶, donde n es cualquiera de los últimos niveles de energía. Los elementos que presentan estas características son todos gases y se llaman gases nobles. Hasta fines del siglo pasado, no se pudo obtener ningún compuesto de estos elementos, de ahí el nombre de inertes, sustancias que no forman compuestos. En 1962 se logró la síntesis del primer compuesto de un gas noble, con el Xe. Podemos deducir que algunos de estos gases, en cierto grado, son químicamente activos.

Teoría de Lewis y Kossel

Basándose en la baja reactividad de los gases nobles, en 1916 Gilbert Lewis y Walther Kossel supusieron que la distribución de los electrones más externos de estos elementos constituían configuraciones electrónicas más estables. Según esta teoría, los átomos comparten electrones con otros átomos de forma tal que estos adquieren unas estructuras atómicas estables, así como las que presentan los gases nobles. Es decir, los átomos tienden a lograr la configuración electrónica característica de los gases inertes, con 8 electrones en su nivel más externo. La excepción es el helio, con 2 electrones.

Familias y Orbitales en la Tabla Periódica

• Familia IA y IIA son alcalinos y alcalinotérreos. Orbitales s.
• Familia IB al VIIIB son metales de transición. Orbitales d.
• Del IIIA al VIIA son representativos. Del IIIA al VIIA orbitales p.
• Familia VIIIA, los gases nobles. Orbitales s y p.
• Los lantánidos y actínidos presentan orbitales f.

La tabla periódica moderna está organizada de modo que los elementos pertenecientes a un mismo grupo tienen configuraciones electrónicas similares en su nivel más externo. La lógica que rige el ordenamiento de los elementos permite comprender la capacidad que estos tienen para reaccionar y así formar la gran diversidad de compuestos químicos conocidos.

Glosario

Átomo polielectrónico: Todo átomo que tiene más de un electrón.

Configuración electrónica: Distribución de los electrones en los orbitales atómicos.

Cuanto: Cantidad mínima de energía radiante que puede ser absorbida o emitida.

Densidad electrónica: Probabilidad de hallar el electrón en una región determinada del espacio.

Electrones de valencia: Corresponden a los electrones en el nivel más externo de un átomo y que pueden participar en los enlaces químicos.

Grupo: Conjunto de elementos dispuestos verticalmente en la tabla periódica.

Orbital: Región del espacio atómico donde hay mayor probabilidad de encontrar un electrón.