Evolución de la Tabla Periódica: Descubrimientos Clave

Primeras Clasificaciones de los Elementos

Döbereiner: En 1817, observó una relación entre la masa atómica de ciertos elementos y sus propiedades. Destacó la existencia de similitudes entre elementos agrupados en lo que denominó «tríadas». Por ejemplo, en la tríada de cloro, bromo y yodo, la masa atómica del bromo es aproximadamente la media de las masas del cloro y el yodo. En 1850, se habían identificado más de 20 tríadas, lo que llevó a una primera clasificación.

Newlands y Chancourtois: En 1864, anunciaron la ley de las octavas, que indicaba que las propiedades de los elementos se repiten cada ocho elementos. Sin embargo, esta clasificación era insuficiente más allá del calcio, aunque marcó el comienzo del diseño de la tabla periódica.

Meyer: En 1869, evidenció una cierta periodicidad en el volumen atómico. Observó que los elementos similares tienen volúmenes atómicos parecidos en relación con otros elementos. Por ejemplo, los metales alcalinos tienen un volumen atómico significativamente grande.

Desarrollo de la Tabla Periódica Moderna

Mendeleyev: En 1869, este químico ruso presentó su versión de la tabla periódica, la primera presentación coherente de las semejanzas de los elementos. Se dio cuenta de que, al clasificar los elementos según su masa atómica, aparecía una periodicidad en ciertas propiedades. Su tabla inicial contenía solo 63 elementos. Predijo la existencia del germanio (número atómico 32), y el elemento número 101 fue nombrado en su honor (mendelevio).

Moseley: Propuso ordenar los elementos químicos en base a su número atómico y enunció la ley periódica moderna: «Cuando los elementos se ordenan según sus números atómicos, sus propiedades físicas y químicas muestran tendencias periódicas». Este descubrimiento fue posible gracias a sus estudios sobre los espectros de rayos X en 1913.

Clasificación de los Elementos: Metales, No Metales y Metaloides

• Metales: Sustancias brillantes, buenos conductores de electricidad. Ejemplos: Cu (cobre), Fe (hierro), Au (oro).
• No metales: Sustancias opacas, malos conductores de electricidad y calor, no maleables ni dúctiles. Ejemplos: C (carbono), S (azufre), F (flúor).
• Metaloides: Elementos con propiedades intermedias entre metales y no metales. Ejemplos: Si (silicio), Ge (germanio).

Propiedades Periódicas de los Elementos

Afinidad Electrónica

Es la energía liberada cuando un átomo en estado gaseoso adquiere un electrón extra. Cuanto más negativo es el valor, mayor es la liberación de energía y la facilidad para adquirir electrones.

Radio Atómico

Aumenta al bajar en un grupo, ya que hay más niveles de energía, lo que significa que el átomo es más grande. Disminuye a lo largo de un período debido al aumento de la carga nuclear.

Energía de Ionización

Es la cantidad de energía requerida para remover un electrón de un átomo en estado gaseoso. Los gases nobles tienen la energía de ionización más alta, mientras que los metales alcalinos tienen la más baja.

Electronegatividad

Es el poder de atracción que tienen los átomos para atraer electrones y formar un enlace con otros átomos al combinarse en una reacción química. Aumenta de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba en la tabla periódica.

Familias de la Tabla Periódica

• 1A: Metales alcalinos
• 2A: Metales alcalinotérreos
• 3A: Térreos
• 4A: Carbonoides
• 5A: Nitrogenoides
• 6A: Anfígenos
• 7A: Halógenos
• 8A: Gases nobles
• Familia B: Todos son metales de transición (del 1B al 8B)

Elementos de Transición y Transición Interna

Elementos de transición: Situados en la parte central de la tabla periódica (bloque d), se caracterizan por tener el orbital d parcialmente lleno de electrones.

Elementos de transición interna: Ubicados en el bloque f, incluyen las series de lantánidos y actínidos. Tienen sus electrones de valencia en el orbital f.

Propiedades Magnéticas

• Paramagnética: Tienen al menos un espín atómico desapareado, por lo que tienden a orientarse a favor de un campo magnético externo.
• Diamagnética: Tienen todos sus electrones apareados (espín-espín), oponiéndose a la dirección del campo externo. No tienen propiedades magnéticas.

Tendencias Periódicas

Energía de ionización: Aumenta a lo largo de cada fila y disminuye de arriba hacia abajo en cada grupo.

Tamaño atómico: Disminuye de izquierda a derecha debido a la contracción de la nube electrónica atraída por el núcleo. Se expresa en angstroms (Å).

Electronegatividad: Aumenta de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba en la tabla periódica.

1H He
2Li Be B C N O F Ne
3Na Mg Al Si P S Cl Ar
4K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg