Clasificación de los Elementos

Una de las primeras divisiones de los elementos distinguía entre:

• Metales: Poseen un brillo metálico característico, son buenos conductores del calor y la corriente eléctrica, son dúctiles y maleables; y son sólidos a temperatura ambiente, con excepción del mercurio.
• No metales: No poseen brillo metálico, son malos conductores del calor y la electricidad, a temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos, y suelen tener puntos de fusión bastante bajos.

La Tabla Periódica

La tabla periódica es donde se clasifican los elementos químicos, ordenados de arriba abajo y de izquierda a derecha en orden creciente de número atómico. Los 118 elementos conocidos se distribuyen en 18 grupos y 7 períodos:

• En un mismo grupo se disponen los elementos que tienen el mismo número de electrones de valencia y que presentan propiedades similares.
• En un mismo período se sitúan aquellos que presentan el mismo número de niveles electrónicos y cuyas propiedades varían de forma progresiva.

Podemos distinguir tres tipos de períodos:

• Períodos cortos: 1, 2 y 3.
• Períodos largos: 4 y 5.
• Períodos muy largos: 6 y 7.

Regularidades en la Tabla Periódica

Regularidades en los Períodos

A lo largo de un período, el comportamiento de los elementos varía progresivamente:

• El número de electrones externos aumenta de uno en uno (electrón diferenciador) al pasar de un elemento al siguiente en un período.
• La masa atómica se incrementa, salvo excepciones, de izquierda a derecha.
• Las propiedades metálicas se acentúan hacia la izquierda y se hacen menos pronunciadas hacia la derecha.
• Los puntos de fusión y ebullición se elevan hasta la mitad del período, para disminuir a partir de ese punto.

Regularidades en los Grupos

Al descender en un grupo, observamos ciertas regularidades:

• El número de electrones de la última capa es el mismo para todos los elementos de un grupo; por tanto, estos presentan propiedades similares.
• La masa atómica aumenta al bajar en un grupo.
• Las propiedades metálicas se acentúan conforme se desciende.
• Los puntos de fusión y ebullición varían ligeramente conforme se desciende.

Principales Grupos y Ejemplos de Elementos

• Grupo 1: Alcalinos (H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
• Grupo 2: Alcalinotérreos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)
• Grupo 13: Térreos (B, Al, Ga, In, Tl)
• Grupo 14: Familia del Carbono (C, Si, Ge, Sn, Pb)
• Grupo 15: Familia del Nitrógeno (N, P, As, Sb, Bi)
• Grupo 16: Anfígenos (O, S, Se, Te, Po)
• Grupo 17: Halógenos (F, Cl, Br, I, At)
• Grupo 18: Gases Nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)

Ejemplos adicionales de elementos en otros grupos:

• Grupo 8: Fe
• Grupo 9: Co
• Grupo 10: Ni
• Grupo 11: Cu, Ag, Au
• Grupo 12: Zn, …, Hg

Tipos de Elementos

Los clasificamos en:

• Elementos representativos
• Elementos de transición
• Elementos de transición interna

Elementos Representativos

Se caracterizan porque su configuración electrónica externa ocupa los niveles de energía s y p. Son los más abundantes en la Tierra y en el universo. Se distinguen tres bloques: bloque s, bloque p y bloque de los gases nobles.

Metales, No Metales y Semimetales

Los dos elementos del primer período son no metálicos. En el resto de los períodos, los elementos representativos se ordenan desde los metales a los no metales, pasando por los semimetales. Los átomos de los elementos metálicos tienen un número pequeño de electrones externos fácilmente separables; en los átomos de los elementos no metálicos, los electrones son más numerosos en las capas exteriores y están más fuertemente retenidos. Los semimetales poseen características intermedias entre los metales y los no metales.

Elementos de Transición

Son aquellos cuyo último electrón se aloja en un subnivel d. Se trata de los elementos del bloque d de la tabla periódica. Tienen una serie de propiedades comunes:

• Todos son elementos metálicos.
• Son sólidos, excepto el mercurio, que es líquido.
• Los elementos sólidos son muy duros.
• Todos poseen elevados puntos de fusión y ebullición.
• Todos son muy buenos conductores del calor y la electricidad.
• Los compuestos de los metales de transición suelen ser coloreados.

Elementos de Transición Interna

Son aquellos que ocupan el subnivel f. Se trata de los elementos del bloque f de la tabla periódica. Sus propiedades generales son similares a las de los elementos de transición.

Lantánidos

Son 14 elementos que van desde el cerio al lutecio, y todos, excepto el prometio, existen en la naturaleza.

Actínidos

Son 14 elementos que van desde el torio hasta el lawrencio. Todos son radiactivos y se obtienen artificialmente.

Estados de Oxidación Comunes

• H: ±1
• Li: +1
• Na: +1
• K: +1
• Rb: +1
• Cs: +1
• Fr: +1
• Be: +2
• Mg: +2
• Ca: +2
• Sr: +2
• Ba: +2
• Fe: +2, +3
• Co: +2, +3
• Ni: +2, +3
• Cu: +1, +2
• Zn: +2
• Ag: +1
• Au: +1, +3
• Hg: +1, +2
• B: ±3
• Al: +3
• C: -4, +2, +4
• Si: +4
• Ge: +2, +4
• Sn: +2, +4
• Pb: +2, +4
• N: -3, +1, +2, +3, +4, +5
• P: -3, +3, +5
• As: -3, +3, +5
• Sb: -3, +3, +5
• Bi: +3, +5
• O: -2, -1
• S: -2, +2, +4, +6
• Se: -2, +2, +4, +6
• Te: -2, +2, +4, +6
• F: -1
• Cl: -1, +1, +3, +5, +7
• Br: -1, +1, +3, +5, +7
• I: -1, +1, +3, +5, +7