La Tabla Periódica

Explorando la tabla periódica

La tabla periódica representa el lenguaje mundial de la ciencia gracias a la cual podemos conocer las características de cada elemento. Es un símbolo mundialmente conocido y en ella se recogen todos los elementos químicos de una forma específica que ahora explicaremos. Algunos científicos que contribuyeron en su desarrollo son por ejemplo Newlands, Meyer, Mendeléyev, Döbereiner y Moseley, aunque son muchos más los que han aportado información.

Antecedentes

1ª tabla periódica

Dimitri Mendeléyev

Aportaciones de Döbereiner

Ajustes de la tabla periódica

Aportaciones de Newlands

Aportaciones de Moseley

Propiedades de los elementos

Tabla periódica actual

Aplicaciones prácticas

Conclusión

La tabla periódica es esencial en numerosos aspectos de nuestro día a día y es utilizada por casi todas las industrias. La química de los elementos y sus propiedades son muy importantes en el desarrollo y la mejora de tecnologías y productos que utilizamos a diario. Gracias a la tabla periódica, como ya hemos visto, son posibles los fertilizantes, la luz artificial, los transportes, limpieza... nuestra vida cambiaría demasiado sin ella.

Fuentes

Las triadas de Johann Döbereiner

En 1817 el alemán Döbereiner notó que varios grupos de tres elementos formaban triadas con varias características interesantes. El elemento situado en el medio de una triada tenía una reactividad química intermedia y también un peso atómico intermedio. El peso atómico ha sido medido desde principios de 1800. La idea era determinar el peso de cada átomo de materia relativa al hidrógeno, cuyo peso era considerado como 1. Dado que las fórmulas de muchísimos compuestos eran desconocidas, los pesos atómicos permanecieron medidos de manera imprecisa por un tiempo. Pero en las triadas, Döbereiner encontró que el peso del elemento del centro tenía: peso atómico=promedio aproximado de los pesos de los otros dos. Por ejemplo la triada del azufre, selenio y teluro: en aquella época, el peso atómico de S era 32.239 y el de Te era 129.24. El promedio de los dos es 80.741, cercano al valor de entonces de Se, 79.264. Más adelante, se descubrió que no todos podían organizarse así, así que este intento de tabla periódica se descartó.

Las octavas de Newland

En 1863 un químico de Inglaterra llamado John Newlands, clasificó los elementos existentes en varios grupos, proponiendo así la Ley de Octavas. Está organizada por elementos de masa atómica creciente, donde algunas propiedades se repiten cada 8 elementos. Por ejemplo: el sodio (con nº atómico 11) y el potasio ( con nº atómico 19)

tenían propiedades similares y estaban separados por ocho números. Esta secuencia le hizo pensar a Newlands que tal vez la organizacíon de los elementos tenía una cierta armonía musical. Esta idea que él tuvo fue ridiculizada por muchos científicos aunque Mendeléiev más tarde lo usaría como guía para elavorar la suya.

Primera tabla periódica

por Dmitri Mendeléiev

El químico ruso Mendeléiev en 1869 organizó los elementos situados en filas (llamadas periodos) por orden creciente de su masa atómica. De tal forma, en las columnas se encontraban elementos con características similares, como la valencia y su peso. Dmitri fue un paso más allá al elaborar una ley natural, tuvo la idea de dejar huecos libres que debían de corresponder a elementos todavía no descubiertos, para los que propuso sus pesos atómicos y sus propiedades, basados en las propiedades de los elementos vecinos. A estos elementos los denominó “eka-aluminio” (significa el primero debajo del aluminio), “eka-boro”... y además, reordenó diecisiete elementos porque dedujo que sus pesos atómicos eran incorrectos.A pesar de las dudas que tenían los demás al ver esta organización, la comunidad científica se la tomó en serio cuando se volvió a calcular el peso de los elementos que Mendeléyev había reordenado y se confirmó lo que él decía. Además, esta ley se reforzó tras el descubrimiento del galio, el escandio y el germanio, durante los siguientes 20 años. Este científico ofreció con esto una herramienta para predecir las propiedades de la materia, que ha trascendido a la física y la biología, hasta desarrollar un nuevo paradigma científico.

Ajustes de la tabla periódica

La Tabla periódica de 1871 tiene ciertos fallos debidos a errores en los cálculos de los pesos atómicos de algunos elementos: 1. No hay lugar fijo para el hidrógeno (podría encontrarse en el grupo de los halógenos o de los metales alcalinos). 2. No existe una separación clara entre metales y no metales. El wolframio y el manganeso por ejemplo, aparecen en la parte de no metálicos. 3. No había un lugar para los lantánicos ni actínidos. 4. Tampoco están los gases nobles, que no se conocían en ese momento. También se descubrieron los elementos a los que denominó con el prefijo "eka-": el Galio, Escandio y Germanio. Más adelante, junto con otros científicos, se propuso un grupo 0 para los gases nobles descubiertos más tarde, de los que se dijo que tenían valencia 0. También se ordenaron debajo las "tierras raras" (lantánidos y actínidos). Con el descubrimiento de la estructura del átomo, esta tabla tuvo más problemas.

Henry Moseley

Fue un científico inglés que en 1912 comenzó a estudiar los espectros de rayos X de una serie de elementos contiguos de la Tabla Periódica. Sus espectros presentaban unas rayas características que se desplazaban hacia menores longitudes de onda (mayores frecuencias) al tiempo que se avanzaba de un elemento al siguiente de la clasificación periódica.La frecuencia (υ) de esas rayas se puede determinar mediante una fórmula que era función del número atómico que correspone a la posición del elemento tratado en la Tabla periódica. De acuerdo con esta ley, la tabla periódica pasaba a ordenarse por el número de protones o electrones de cada elemento, o lo que es lo mismo, por el número atómico. Gracias a este descubrimiento, se recolocaron algunos elementos, se dijo que entre el H y el He no había ningún elemento más, y que entre Ba y Hf habían 15 más (entre ellos los lantánidos).

Tabla periódica actual

Se utilizó el número atómico para ordenar la tabla, y se estructuró en 18 grupos y 7 periodos o filas. Esta estructura fue propuesta por el químico suizo Alfred Werner y por el químico austriaco Friedrich Adolf. Los elementos que se encuentran en el mismo grupo tienen la misma configuración electrónica en su capa más externa (la de valencia) y presentan similares propiedades físicas y químicas. Los elementos de los grupos 1, 2 y 13 a 18 se denominan representativos.Los elementos de los Grupos 3 al 12 son los elementos de transición. Los lantánidos y actínidos son los elementos de transición interna. Los periodos agrupan a los elementos en función de la capa a la que pertenezcan los electrones más externos.

Características

Grupo 1 (IA). Los metales alcalinos. Además, en este grupo está el hidrógeno (H), que es un gas. Grupo 2 (IIA). Los metales alcalinotérreos Grupo 3 (IIIB). La familia del escandio, que incluye a lantánidos y actínidos Grupo 4 (IVB). La familia del titanio Grupo 5 (VB). La familia del vanadioGrupo 6 (VIB). La familia del cromoGrupo 7 (VIIB). La familia del manganesoGrupo 8 (VIIIB). La familia del hierroGrupo 9 (VIIIB). La familia del cobalto Grupo 10 (VIIIB). La familia del níquel Grupo 11 (IB). La familia del cobreGrupo 12 (IIB). La familia del zincGrupo 13 (IIIA). Los térreosGrupo 14 (IVA). Los carbonoideos Grupo 15 (VA). Los nitrogenoideos Grupo 16 (VIA). Los calcógenos o anfígenos Grupo 17 (VIIA). Los halógenos Grupo 18 (VIIIA). Los gases nobles

Existen 118 elementos que están representados por unos símbolos químicos. Están organizados según el número atómico que aumenta de izquierda a derecha en el período y de arriba hacia abajo en el grupo. 84 de estos elementos son metales, que tienden a perder electrones, y tienen una electronegatividad baja. Se ubican a la izquierda. 10 son no metales, que tienden a ganar electrones y tienen una electronegatividad alta. Forman enlaces covalentes y se encuentran a la izquierda de la tabla. Hay 8 semimetales, que parecen metales pero no conducen electricidad. El grupo 18, que es el de los gases nobles. Estos elementos no se combinan nunca, porque su capa de valencia está completa. Algunas propiedades de los elementos son: el radio atómico, potencial de ionización, electronegatividad, estructura electrónica, afinidad electrónica, valencia iónica, carácter metálic

nombre por grupos

Utilidades

Puede que no sea evidente a simple vista, pero la tabla periódica tiene muchas aplicaciones en nuestra vida diaria:

• Electrónica: Teléfonos móviles, ordenadores y televisores, contienen elementos, como silicio, oro, plata y cobre.
• Alimentación: La agricultura por ejemplo utiliza fertilizantes que llevan elementos como nitrógeno, fósforo y potasio, esenciales para el crecimiento de las plantas.
• Tratamiento de aguas: La purificación del agua a menudo implica el uso de productos químicos basados en elementos de la tabla.
• Energía: La tabla periódica es muy importante en la industria de la energía. En la generación de energía nuclear, se utilizan elementos como el uranio y el plutonio.
• Construcción y materiales: Muchos materiales de construcción, como el acero, el aluminio y el cemento, están basados en elementos de la tabla periódica.
• Química doméstica: Los productos para la limpieza y cosméticos contienen elementos. Comprender la tabla periódica es necesario para entender cómo interactúan estos elementos en nuestras pieles.
• Automóviles: El motor de un automóvil depende de elementos como el hierro, el aluminio y el cobre.
• Iluminación: Las bombillas y lámparas utilizan elementos como el tungsteno.
• Medicina: la mayoría de medicamentos están compuestos por elementos específicos. Comprender la tabla periódica es fundamental para la fabricación y comprensión de los efectos de los medicamentos en el cuerpo
• Imanes: La fabricación de imanes depende de elementos como el neodimio y el litio.