Este documento presenta información sobre la tabla periódica de los elementos químicos. Explica que la tabla periódica permite identificar propiedades de cualquier elemento como su número atómico, masa atómica y si es metálico o no metálico. También describe que los símbolos químicos se derivan principalmente de nombres en latín y que la mayoría de los elementos se originan en las estrellas a través de reacciones nucleares de fusión.

1. Tabla periódica
Química 1
UNIDAD DE COMPETENCIA 4
TABLA PERIODICA
50
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

2. Tabla periódica
Química 1
UNIDAD DE COMPETENCIA 4: Interpretará la información que
proporciona, la tabla periódica.
¿Qué vas a aprender a hacer?
1. Proporcionar toda la información que se deriva de los conceptos manejados en
clase para cualquier elemento químico dado, utilizando únicamente la tabla
periódica.
2. Explicar la relación entre el nivel energético y el período con auxilio del modelo
de Bohr.
3. Identificar a los elementos metálicos de los no metálicos en función de sus
propiedades físicas: conductividad eléctrica y calorífica, maleabilidad,
ductibilidad, y estado físico.
4. Identificar a los elementos metálicos de los no metálicos en función de la
tendencia a ganar o perder electrones al reaccionar químicamente.
5. Explicar el concepto de periodicidad de los elementos.
6. Enunciar los conceptos de radio atómico, afinidad electrónica, electronegatividad
y energía de ionización.
Fundamento Teórico
La historia de la civilización, desde sus orígenes hasta nuestros días, es en gran
medida la historia del mejoramiento de los medios materiales de vida. Esta afirmación
se comprende mejor cuando se analizan los esfuerzos hechos por la humanidad para
aprovechar las materias primas que le brinda la naturaleza y ocuparlas en su beneficio.
En este contexto, un papel central lo constituye el esfuerzo por producir y obtener
materiales con cada vez mejores propiedades para su uso en construcción, ingeniería,
confección de artefactos domésticos, etc. No es casualidad que las distintas etapas de
la civilización se nombren por medio de los materiales utilizados prioritariamente por el
hombre durante ciertos períodos. Así encontramos la Edad de Piedra, seguida por la
Edad del Bronce y la Edad del Hierro. A esto podríamos agregar la moderna Edad del
Acero, que data desde mediados del siglo XIX, y en la actualidad la Edad del Silicio, a
partir de su profusa aplicación en microelectrónica desde el año 1960.
51
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

3. Tabla periódica
Química 1
Naturalmente, en épocas remotas el interés principal del hombre era satisfacer sus
necesidades materiales inmediatas -hacer una buena punta de flecha o un cuchillo
firme- y no estaba en condición de hacer “investigación científica”, sino que comenzó
directamente por la aplicación. Así, los primeros metalúrgicos que fundieron mineral de
cobre hace unos 7000 años tal vez eran incapaces de distinguir entre un óxido o un
sulfuro, pero sí sabían buscar y utilizar muy bien las vetas del mineral que les
proporcionaban cobre metálico. Posteriormente vino un desarrollo más sistemático, se
aprendió a distinguir distintos elementos y a combinarlos entre sí para producir
materiales con mejores propiedades, de acuerdo a las necesidades. Esto permitió
obtener reglas empíricas de mezclas y métodos de producción, muchos de los cuales
son usados hasta el día de hoy. Estas reglas empíricas, a su vez, sirvieron como base
para desarrollar las teorías científicas en el campo de la física y de la química que
constituyen los pilares fundamentales de la actual ciencia de los materiales.
Nombres y símbolos de los
elementos.
Dalton, a principios del siglo XIX, propuso una serie de símbolos para representar los
elementos químicos entonces conocidos.
Esta serie de dibujos se fue complicando a medida que iba creciendo el número de
elementos conocidos, de manera que era más difícil recordar su símbolo que su
nombre. Se hacía necesario un nuevo método para establecer los símbolos.
Fue el químico sueco Berzelius el que sugirió la simbología que usamos en la
actualidad. De manera resumida, esta consiste en lo siguiente:
• Cada elemento químico se representa con un símbolo, que suele ser la inicial de
su nombre en mayúscula. Por ejemplo: hidrógeno (H), oxígeno (O)...
• Para subsanar coincidencias entre elementos que empiezan por la misma letra,
esta se suele acompañar de la segunda letra en minúscula. Por ejemplo: calcio
(Ca), berilio (Be)...
Algunos elementos se nombran en latín o griego, por lo que su símbolo proviene del
nombre en esta lengua clásica. Suelen ser, en general, metales conocidos desde la
Antigüedad, como, por ejemplo: el hierro, ferrum en latín (Fe), o el oro, aurum (Au). Se
nombran en griego, sobre todo, los gases nobles, como el helio (He).
Los símbolos químicos son los distintos signos abreviados que se utilizan para
identificar los elementos y compuestos químicos en lugar de sus nombres completos.
Algunos elementos frecuentes y sus símbolos son: carbono, C; oxígeno, O; nitrógeno,
N; hidrógeno, H; cloro, Cl; azufre, S; magnesio, Mg; aluminio, Al; cobre, Cu; oro, Au;
hierro, Fe.
52
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

4. Tabla periódica
Química 1
La mayoría de los símbolos químicos se derivan de las letras del nombre del elemento,
principalmente en latín, pero a veces en inglés, alemán, francés, latín o ruso. La primera
letra del símbolo se escribe con mayúscula, y la segunda (si la hay) con minúscula. Los
símbolos de algunos elementos conocidos desde la antigüedad, proceden normalmente
de sus nombres en latín. Por ejemplo, Cu de cuprum (cobre), Ag de argentum (plata),
Au de aurum (oro) y Fe de ferrum (hierro). Este conjunto de símbolos que denomina a
los elementos químicos es universal.
Los símbolos de los elementos pueden ser utilizados como abreviaciones para nombrar
al elemento, pero también se utilizan en fórmulas y ecuaciones para indicar una
cantidad relativa fija del mismo. El símbolo suele representar un átomo del elemento.
Sin embargo, los átomos tienen unas masas fijas, denominadas masas atómicas
relativas, así que los símbolos representan, a menudo, una masa molar del elemento o
mol.
No sé si alguna vez te has preguntado por qué algunos símbolos de la tabla periódica
no se relacionan mucho con los nombres de los elementos. La razón es simple, los
nombres verdaderos de los que se tomaron las abreviaciones estaban en latín.
• Ag - Argentium (plata). ¿Alguna vez te has preguntado por qué se llama
Argentina de esa manera? Ese país posee las mayores minas de plata del
mundo, así que alguna relación debe haber. ¿Y el Río de la Plata? Pues una
cosa lleva a la otra.
• Au - Aurum (oro). El disco áureo, metáfora del Sol siendo éste un círculo dorado.
El número áureo, el número dorado, omnipresente en la naturaleza.
• Cu - Cuprum (cobre).
• Fe - Ferrum (hierro).
• Hg - Hydrargyrum (mercurio).
• I - Iodium (yodo).
• K - Kalium (potasio).
• Na - Natrium (sodio).
• P - Phosporus (fósforo).
• Pb - Plumbum (plomo). Fontanero se traduce a inglés como plumber, porque
antiguamente las tuberías se fabricaban en plomo.
• S - Sulphurium (azufre). Cuando se dice que alguien se sulfura quiere decir que
se irrita o enfurece. Los romanos creían que cuando los volcanes expulsaban
lava era porque el dios llamado Vulcano se enfurecía. Tan sólo hay que tener en
cuenta que la principal fuente de producción del azufre eran los volcanes, así
que ahora saca la relación.
• Sb - Stibium (antimonio).
• Sn - Stannum (estaño).
53
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

5. Tabla periódica
Química 1
Distribución de los elementos en la naturaleza.
De los 112 elementos que aparecen en la tabla periódico, la Tierra alberga alrededor de
90. De éstos, 81 elementos son estables, mientras que los 9 restantes existen como
isótopos radioactivos estables. Los elementos posteriores al Uranio (Z=92) no se
encuentran en la naturaleza y han sido obtenidos artificialmente mediante el uso de
aceleradores de partículas.
La mayoría de los elementos se obtienen de la corteza terrestre, y otros de la atmósfera
y de los océanos. Algunos se encuentran en forma libre y sin combinar. Sin embargo,
muchos de ellos se combinan uno con otros para formar compuestos, y éstos entre sí
forman los minerales, las rocas y los suelos. De los suelos se extraen los minerales que
son la base de la riqueza de algunos países del mundo. Los metales más abundantes
que existen en la corteza terrestre en forma mineral son: aluminio, hierro, calcio,
magnesio, sodio, potasio, titanio y manganeso.
El agua de mar es un rica fuentes de iones metálicos como Na+, Mg+2, Ca+2, Cl-1, CO3 -2,
SO4 -2, etc. Por otra parte, la obtención de metales con alto índice de pureza como el
hierro y el aluminio, entre otros, se logra mediante procesos metalúrgicos.
El origen de los elementos químicos
La teoría más aceptada, hoy en día, para explicar el origen del Universo es la del “Big
Bang” o la Gran Explosión. Ésta postula que hace diez mil o veinte mil millones de
años, toda la materia y energía presente, incluyendo el espacio que ellas llenan, se
54
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

6. Tabla periódica
Química 1
concentró en un volumen muy pequeño y por tanto de una densidad e inestabilidad muy
grande. Al ocurrir la inmensa explosión, todo comenzó a expandirse en un proceso que
aún no ha cesado.
En el Universo primitivo se formó hidrógeno y helio, a partir de las partículas
elementales que existían o se formaban como producto de la explosión primigenia.
Sin embargo, el resto de los elementos no podían conformarse en tales condiciones,
pues sus núcleos atómicos se disociarían a tan altas energías. A medida que ocurría la
expansión del Universo, las temperaturas fueron disminuyendo y, con el tiempo, las
estrellas se convirtieron en las fábricas naturales de elementos.
Radiación
Partículas
Partículas
La capacidad que tienen las estrellas para producir determinados elementos químicos
depende de sus masas, que pueden ir desde 0,1 hasta 100 veces la masa del Sol. De
esta forma, la enorme fuerza gravitacional de estos cuerpos estelares propiciará el
proceso.
Ello tiene lógica: para que dos núcleos atómicos se fusionen es necesario vencer la
fuerza eléctrica de repulsión de estas partículas, de tal manera que puedan acercarse a
una distancia que les permita atraerse mediante la denominada “fuerza nuclear fuerte”.
En sucesivas fusiones nucleares se van conformando los núcleos de elementos cada
vez más pesados, hasta llegar al isótopo más estable del hierro que es el 56. Por ser
55
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

7. Tabla periódica
Química 1
éste el núcleo más estable, a partir de allí ya no es posible continuar la fusión de
núcleos, por lo que entra en vigencia una vía energéticamente menos exigente: la
captura de neutrones que, al no tener carga eléctrica, pueden penetrar en los núcleos
sin ser repelidos. Luego este núcleo emite radiación beta, dando origen a un nuevo
elemento.
2
1H
3
H4
1
He
2
Ley periódica y Tabla periódica
1
n
0
La reacción de fusión de un núcleo de deuterio (hidrógeno-
2) y uno de tritio (hidrógeno-3) para dar un núcleo de
Desde la antigüedad, los hombres se han preguntado de qué están hechas las cosas.
El primero del que tenemos noticias fue un pensador griego, Tales de Mileto, quien en
el siglo VII antes de Cristo, afirmó que todo estaba constituido a partir de agua, que
enrareciéndose o solidificándose formaba todas las sustancias conocidas. Con
posterioridad, otros pensadores griegos supusieron que la sustancia primigenia era
otra. Así, Anaxímenes, en al siglo VI a. C. creía que era el aire y Heráclito el fuego.
En el siglo V, Empédocles reunió las teorías de sus predecesores y propuso no una,
sino cuatro sustancias primordiales, los cuatro elementos: Aire, agua, tierra y fuego.
La unión de estos cuatro elementos, en distinta proporción, daba lugar a la vasta
variedad de sustancias distintas que se presentan en la naturaleza. Aristóteles,
añadió a estos cuatro elementos un quinto: el quinto elemento, el éter o
quintaesencia, que formaba las estrellas, mientras que los otros cuatro formaban las
sustancias terrestres.
56
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

8. Tabla periódica
Química 1
Tras la muerte de Aristóteles, gracias a las conquistas de Alejandro Magno, sus ideas
se propagaron por todo el mundo conocido, desde España, en occidente, hasta la India,
en el oriente. La mezcla de las teorías de Aristóteles con los conocimientos prácticos de
los pueblos conquistados hicieron surgir una nueva idea: La alquimia. Cuando se
fundían ciertas piedras con carbón, las piedras se convertían en metales, al calentar
arena y caliza se formaba vidrio y similarmente muchas sustancias se transformaban en
otras. Los alquimistas suponían que puesto que todas las sustancias estaban formadas
por los cuatro elementos de Empédocles, se podría, a partir de cualquier sustancia,
cambiar su composición y convertirla en oro, el más valioso de los metales de la
antigüedad. Durante siglos, los alquimistas intentaron encontrar, evidentemente en
vano, una sustancia, la piedra filosofal, que transformaba las sustancias que tocaba en
oro, y a la que atribuían propiedades maravillosas y mágicas.
Las conquistas árabes del siglo VII y VIII pusieron en contacto a éste pueblo con las
ideas alquimistas, que adoptaron y expandieron por el mundo, y cuando Europa, tras
la caída del imperio romano cayó en la incultura, fueron los árabes, gracias a sus
conquistas en España e Italia, los que difundieron en ella la cultura clásica. El más
importante alquimista árabe fue Yabir (también conocido como Geber) funcionario de
Harún al-Raschid (el califa de Las mil y una noches) y de su visir Jafar (el conocido
malvado de la película de Disney). Geber añadió dos nuevos elementos a la lista: el
mercurio y el azufre. La mezcla de ambos, en distintas proporciones, originaba todos
los metales. Fueron los árabes los que llamaron a la piedra filosofal al-iksir y de ahí
deriva la palabra elixir.
Aunque los esfuerzos de los alquimistas eran vanos, su trabajo no lo fue. Descubrieron
el antimonio, el bismuto, el zinc, los ácidos fuertes, las bases o álcalis (palabra que
57
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

9. Tabla periódica
Química 1
también deriva del árabe), y cientos de compuestos químicos. El último gran alquimista,
en el siglo XVI, Theophrastus Bombastus von Hohenheim, más conocido como
Paracelso, natural de Suiza, introdujo un nuevo elemento, la sal.
Robert Boyle, en el siglo XVII, desechó todas las ideas de los elementos alquímicos y
definió los elementos químicos como aquellas sustancias que no podían ser
descompuestas en otras más simples. Fue la primera definición moderna y válida de
elemento y el nacimiento de una nueva ciencia: La Química.
Durante los siglos siguientes, los químicos, olvidados ya de las ideas alquimistas y
aplicando el método científico, descubrieron nuevos e importantes principios
químicos, las leyes que gobiernan las transformaciones químicas y sus principios
fundamentales. Al mismo tiempo, se descubrían nuevos elementos químicos
Apenas iniciado el siglo XIX, Dalton, recordando las ideas de un filósofo griego,
Demócrito, propuso la teoría atómica, según la cual, cada elemento estaba formado un
tipo especial de átomo, de forma que todos los átomos de un elemento eran iguales
entre sí, en tamaño, forma y peso, y distinto de los átomos de los distintos elementos.
58
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

10. Tabla periódica
Química 1
Fue el comienzo de la formulación y nomenclatura química, que ya había avanzado a
finales del siglo XVIII Lavoisier.
Conocer las propiedades de los átomos, y en especial su peso, se transformó en la
tarea fundamental de la química y, gracias a las ideas de Avogadro y Cannizaro,
durante la primera mitad del siglo XIX, gran parte de la labor química consistió en
determinar los pesos de los átomos y las formulas químicas de muchos compuestos.
Al mismo tiempo, se iban descubriendo más y más elementos. En la década de 1860 se
conocían más de 60 elementos, y saber las propiedades de todos ellos, era imposible
para cualquier químico, pero muy importante para poder realizar su trabajo.
Ya en 1829, un químico alemán, Döbereiner, se percató que algunos elementos debían
guardar cierto orden. Así, el calcio, estroncio y bario formaban compuestos de
composición similar y con propiedades similares, de forma que las propiedades del
estroncio eran intermedias entre las del calcio y las del bario. Otro tanto ocurría con el
azufre, selenio y teluro (las propiedades del selenio eran intermedias entre las del
azufre y el teluro) y con el cloro, bromo y iodo (en este caso, el elemento intermedio era
el bromo). Es lo que se conoce como tríadas de Döbereiner.
Las ideas de Döbereiner cayeron en el olvido, aunque muchos químicos intentaron
buscar una relación entre las propiedades de los elementos. En 1864, un químico
ingles, Newlands, descubrió que al ordenar los elementos según su peso atómico, el
octavo elemento tenía propiedades similares al primero, el noveno al segundo y así
sucesivamente, cada ocho elementos, las propiedades se repetían, lo denominó ley de
las octavas, recordando los periodos musicales. Pero las octavas de Newlands no se
cumplían siempre, tras las primeras octavas la ley dejaba de cumplirse.
En 1870, el químico alemán Meyer estudió los elementos de forma gráfica,
representando el volumen de cada átomo en función de su peso, obteniendo una
gráfica en ondas cada vez mayores, los elementos en posiciones similares de la onda,
tenían propiedades similares, pero las ondas cada vez eran mayores e integraban a
más elementos. Fue el descubrimiento de la ley periódica, pero llegó un año demasiado
tarde.
59
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

11. Tabla periódica
Química 1
En 1869, Mendeleyev publicó su tabla periódica. Había ordenado los elementos
siguiendo su peso atómico, como lo hizo Newlands antes que él, pero tuvo tres ideas
geniales: no mantuvo fijo el periodo de repetición de propiedades, sino que lo amplió
conforme aumentaba el peso atómico (igual que se ampliaba la anchura de la gráfica
de Meyer). Invirtió el orden de algunos elementos para que cuadraran sus
propiedades con las de los elementos adyacentes, y dejó huecos, indicando que
correspondían a elementos aún no descubiertos.
En tres de los huecos, predijo las propiedades de los elementos que habrían de
descubrirse (denominándolos ekaboro, ekaaluminio y ekasilicio), cuando años más
tarde se descubrieron el escandio, el galio y el germanio, cuyas propiedades se
correspondían con las predichas por Mendeleyev, y se descubrió un nuevo grupo de
elementos (los gases nobles) que encontró acomodo en la tabla de Mendeleyev, se
puso de manifiesto no sólo la veracidad de la ley periódica, sino la importancia y
utilidad de la tabla periódica.
La tabla periódica era útil y permitía predecir las propiedades de los elementos, pero
no seguía el orden de los pesos atómicos. Hasta los comienzos de este siglo, cuando
físicos como Rutherford, Bohr y Heisemberg pusieron de manifiesto la estructura
interna del átomo, no se comprendió la naturaleza del orden periódico.
Ley periódica
En 1913, un físico inglés llamado Henry Moseley, en su afán por encontrar un
procedimiento para determinar el número atómico de los elementos químicos
descubrió que el orden de incremento del número atómico, también es el orden de
incremento de la masa atómica.
60
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

12. Tabla periódica
Química 1
Dado que también en esa época las aportaciones de Mendeleiev presentaban algunos
problemas para entender las inversiones entre pares como el argón-potasio, cobalto-
níquel y telurio-yodo, a los cuales no les correspondía el lugar asignado de acuerdo con
su peso atómico dadas las propiedades que presentaban, y además de que todavía no
se tenía muy claro la clasificación periódica; sin embargo, Moseley con su concepto de
número atómico demostró que éste da una medida del número de electrones, lo que
determinaba que la periodicidad de las propiedades de los elementos químicos es una
función de las configuraciones electrónicas más que de las masas atómicas.
Como resultado del trabajo de Moseley enunció lo que hasta ahora ha regido como la
Ley Periódica Moderna, y la cual establece que:
“Las propiedades de los elementos, así como de los compuestos constituidos por
ellos, son en función periódica de sus número atómicos”
Descripción de la tabla
periódica
10-43
10-34
La tabla periódica se organiza en filas horizontales, que se llaman periodos, y
columnas verticales que reciben el nombre de grupos, además, por facilidad de
representación, aparecen dos filas horizontales fuera de la tabla que corresponden a
elementos que deberían ir en el sexto y séptimo periodo, tras el tercer elemento del
periodo.
Los grupos con mayor número de elementos, los grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 y 18, se
conocen como grupos principales, los grupos del 3 al 12 están formados por los
llamados elementos de transición y los elementos que aparecen aparte se conocen
como elementos de transición interna. Los elementos de la primera fila de elementos de
transición interna se denominan lantánidos o tierras raras, mientras que los de la
segunda fila son actínidos.
Salvo el tecnecio y el prometio, todos los elementos de la tabla periódica hasta el
uranio, se encuentran en la naturaleza. Los elementos transuránidos, así como el
tecnecio y el prometio, son elementos artificiales, que no se hallan en la naturaleza, y
han sido obtenidos por el hombre
El número de elementos de cada periodo no es fijo. Así, el primer periodo consta de
dos elementos (hidrógeno y helio), los periodos segundo y tercero tienen cada uno
ocho elementos, el cuarto y el quinto dieciocho, el sexto treinta y dos y el séptimo,
aunque debería tener treinta y dos elementos aún no se han fabricado todos,
desconociéndose 3 de ellos y de otros muchos no se conocen sus propiedades.
61
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

13. Tabla periódica
Química 1
Cuando se descubrió la ordenación periódica de los elementos, se realizó de forma que
elementos con propiedades químicas similares cayeran en la misma vertical, en el
mismo grupo, de forma que algunas propiedades, que dependen más o menos
directamente del tamaño del átomo, aumentaran o decrecieran regularmente al bajar en
el grupo (afinidad electrónica, potencial de ionización, electronegatividad, radio atómico
o volumen atómico). De esta forma, conocer la tabla periódica significa conocer las
propiedades de los elementos y sus compuestos: valencia, óxidos que forma,
propiedades de los óxidos, carácter metálico, etc.
62
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

14. Tabla periódica
Química 1
Clasificación de los elementos químicos
El oro es hermosamente brillante; la plata, además de sus codiciadas dotes, es un muy
buen conductor de la electricidad; el cobre es un gran amigo de los artesanos, pues es
maleable y dúctil; el mercurio, a pesar de ser líquido a presión y temperatura ambiente,
tiene un llamativo brillo y una altísima densidad. Por estas razones y otras propiedades
a un grupo de elementos se le ha clasificado como metales, que se caracterizan por
ser: maleables, o sea fácilmente moldeables al impactarlos con un martillo; dúctiles,
pues podemos estirarlos en forma de largos hilos; brillantes porque reflejan la luz que
les ilumina; además tienen una alta conductividad eléctrica y térmica, y son, con
frecuencia, relativamente densos y poseen altos puntos de fusión.
Por el contrario, elementos como el oxígeno, el fósforo, el yodo, el azufre y el nitrógeno,
entre otros, al tener escaso o ningún brillo, ser malos conductores de la electricidad y
de la energía térmica, además de tender a no ser maleables ni dúctiles, y a presentar
bajas densidades y bajos puntos de fusión, a tal extremo que muchos de ellos se nos
presentan en forma gaseosa a temperatura y presión ambiente, deben ser clasificados
como no metales.
Adicionalmente, algunos elementos tienen propiedades que oscilan entre las que
caracterizan a los metales y aquellas que les son propias a los no metales, por lo que
se les denomina semimetales. Ejemplos de ellos son el germanio (Ge) y el arsénico
(As).
De los 112 elementos que se conocen, menos de una quinta parte son no metálicos.
Su química es muy diversa y su abundancia en la corteza terrestre es notable. Algunos
de ellos son esenciales para los sistemas biológicos y ciertamente sin su existencia la
Tierra sería bien distinta y la vida, tal como la concebimos, imposible. Este grupo
incluye, entre otros, a los gases nobles, los halógenos, el hidrógeno, el carbono,
oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
El carbono es clasificado como un no metal cuando se nos presenta en forma de
grafito, el mismo material de la mina de los lápices, y es un buen conductor de la
electricidad, de allí que se le haya utilizado en la elaboración de algunas pilas o baterías
eléctricas.
Características de la tabla periódica en relación al modelo cuántico.
El orden de los elementos en la tabla periódica, y la forma de ésta, con periodos de
distintos tamaños, se debe a su configuración electrónica y a que una configuración
especialmente estable es aquella en la que el elemento tiene en su última capa, la capa
de valencia, 8 electrones, 2 en el orbital s y seis en los orbitales p, de forma que los
63
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

15. Tabla periódica
Química 1
orbitales s y p están completos. En un grupo, los elementos tienen la misma
configuración electrónica en su capa de valencia. Así, conocida la configuración
electrónica de un elemento sabemos su situación en la tabla y, a la inversa, conociendo
su situación en la tabla sabemos su configuración electrónica.
Los primeros dos grupos están completando orbitales s, el correspondiente a la capa
que indica el periodo. Así, el rubidio, en el quinto periodo, tendrá es su capa de
valencia la configuración 5s1, mientras que el bario, en el periodo sexto, tendrá la
configuración 6s2. Los grupos 3 a 12 completan los orbitales d de la capa anterior a la
capa de valencia, de forma que hierro y cobalto, en el periodo cuarto, tendrán las
configuraciones 3d64s2 y 3d74s2, en la que la capa de valencia no se modifica pero sí
la capa anterior.
64
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

16. Tabla periódica
Química 1
Interpretación de la tabla periódica
Los elementos químicos presentan algunas propiedades características que pueden
relacionarse con la posición de los mismos en la tabla periódica. Algunas de estas
propiedades son: el tamaño atómico, el potencial de ionización, la afinidad electrónica y
la electronegatividad.
A estas propiedades se les llama “Periódicas” debido a que se repiten regularmente,
tanto en los grupos como en los períodos. Es posible deducir estas propiedades a
partir de la posición que guardan los elementos en la tabla.
Electrones de valencia
En las interacciones entre los distintos átomos sólo intervienen los electrones situados
en la capa más externa, los denominados electrones de valencia situados en la llamada
capa de valencia, ya que al ser los electrones que se encuentran más lejanos del
núcleo y más apantallados por los restantes electrones, son los que están retenidos
más débilmente y los que con más facilidad se pierden.
Además, todos los átomos tienden a tener en su capa de valencia únicamente ocho
electrones. Así que el número real de electrones de su capa de valencia influirá también
en sus propiedades.
En la tabla periódica, los elementos están ordenados de acuerdo con su número
atómico y, por lo tanto, de su número de electrones.
65
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

17. Tabla periódica
Química 1
En cada fila o periodo, se completa la última capa del átomo, su capa de valencia. De
esta forma, la variación en las propiedades periódicas será debidas al aumento de
electrones en esa capa y al aumento de la carga nuclear, que atraerá con más fuerza a
esos electrones.
En cada columna o grupo, la configuración electrónica del átomo es la misma, variando
únicamente que la última capa es más externa. Así las propiedades de los elementos
del grupo serán similares, sobre todo en su aspecto químico.
Radio atómico
El radio atómico, es decir, el tamaño exacto de un átomo, es muy difícil de determinar,
ya que depende del estado de agregación del elemento y de la especie química que
forma. Así, se puede considerar el radio covalente, la mitad de la distancia entre dos
átomos iguales unidos por un enlace simple, y el radio atómico, que es una media del
radio del átomo en varios compuestos covalentes. Aunque las dos medidas no
coinciden, su variación es similar.
El radio atómico dependerá de la distancia al núcleo de los electrones de la capa de
valencia.
En un grupo, al bajar en la tabla periódica, aumenta el número de electrones del
elemento y el número de capas electrónicas. Puesto que hay más capas electrónicas,
los electrones están cada vez más lejos del núcleo atómico, que los atrae, por tanto,
con menos fuerza y más apantallados por los electrones de las capas internas, que los
repelen hacia el exterior del átomo.
Estos factores se conjugan para que al bajar en el grupo el radio atómico aumente.
66
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

18. Tabla periódica
Química 1
En un periodo el número de capas permanece constante, ya que en un periodo se
completa la capa de valencia, no aumenta el número de capas electrónicas.
A lo largo del período aumenta la carga nuclear, con lo que los electrones se
encontrarán más atraídos por el núcleo y se acercarán más a él, disminuyendo el radio
atómico.
Tras los elementos de transición, se produce un aumento puntual del radio atómico en
el grupo 13, ocasionado por el mayor apantallamiento de los electrones interiores (en
los metales de transición se completan capas internas del átomo), para, a continuación,
volver a decrecer.
Potencial de
ionización
El potencial de ionización es la energía que es necesaria suministrarle a un átomo para
arrancarle un electrón de su capa de valencia, convirtiendo el átomo en un ion positivo
o catión. Nos ceñiremos al primer potencial de ionización, energía necesaria para
extraer un único electrón del átomo, aunque en muchos elementos se puede hablar de
segundo potencial de ionización, energía necesaria para arrancar un segundo electrón
al átomo que ya ha perdido uno, o de tercer, cuarto, etc. potenciales de ionización.
Dos factores influirán sobre el potencial de ionización. Por una parte será tanto mayor
cuanto más atraído esté el electrón que se pierde por el núcleo atómico. Por otro lado,
67
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

19. Tabla periódica
Química 1
como los átomos tienden a tener ocho electrones en su capa de valencia, acercarse a
este ideal disminuirá el potencial de ionización, y alejarse de él lo aumentará.
En un grupo, al bajar en la tabla periódica, aumenta el número de electrones del
elemento y el número de capas electrónicas. Puesto que hay más capas electrónicas,
los electrones están cada vez más lejos del núcleo atómico, que los atrae, por tanto,
con menos fuerza y más apantallados por los electrones de las capas internas, que los
repelen hacia el exterior del átomo.
Estos tres factores se conjugan para que al bajar en el grupo, como el electrón estará
menos retenido, el potencial de ionización disminuya.
En un periodo el número de capas permanece constante, ya que en un periodo se
completa la capa de valencia, no aumenta el número de capas. Al empezar, la capa de
valencia tiene un único electrón, mientras que la capa inmediatamente anterior tiene
ocho, si el átomo pierde ese electrón externo, se quedaría con una última capa con
ocho electrones, una capa de valencia completa, de forma que pierde con mucha
facilidad ese electrón y el potencial de ionización es muy pequeño.
En los metales de transición, va aumentando la carga nuclear, sin aumentar la distancia
entre la capa de valencia y el núcleo, así que los electrones de valencia están más
atraídos y va aumentando el potencial de ionización.
Al finalizar el período, los electrones de la capa de valencia aumentan en número, a la
vez que aumenta su separación del núcleo, así que el primer elemento tendrá un
potencial bajo, pero al aumentar el número de electrones se acerca a ocho y cada vez
será más difícil arrancar un electrón, aumentando el potencial de ionización hasta
alcanzar el máximo en los gases nobles, que tienen completa con ocho electrones la
capa de valencia.
68
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

20. Tabla periódica
Química 1
Afinidad
electrónica
La afinidad electrónica se define como la energía que liberará un átomo, en estado
gaseoso, cuando captura un electrón y se convierte en un ión negativo o anión.
Como el potencial de ionización, la afinidad electrónica dependerá de la atracción del
núcleo por el electrón que debe capturar, de la repulsión de los electrones existentes y
del acercamiento o alejamiento a completar la capa de valencia con ocho electrones.
Mientras que el potencial de ionización se puede medir directamente y con relativa
facilidad, la medición de la afinidad electrónica es complicada y sólo en muy pocos
casos puede realizarse de forma directa y los datos que se tienen no son fiables.
Electronegatividad
Para que los átomos se unan entre sí, se requiere que éstos compartan, ganen o bien
pierdan sus e- de valencia, de tal forma que los átomos que unidos gracias a estos e-
también llamados electrones de enlace. Estos e- son atraídos con una cierta fuerza por
los núcleos de los átomos que participan en el enlace. La magnitud de esta fuerza es
diferente para cada átomo llamándosele a esta magnitud electronegatividad, la cual se
puede definir como la medida de la fuerza con la cual los átomos atraen hacia sí, los
electrones de enlace.
Los átomos que presentan baja electronegatividad tienden por lo general a perder sus
electrones de valencia; mientras tanto los que presentan altos valores de
electronegatividad tienden a ganarlos.
En la tabla periódica, la electronegatividad varía de la misma forma que el potencial de
ionización y la afinidad electrónica. En base a esto, puedes observar que los elementos
colocados a la izquierda de la tabla periódica, es decir los metales, son elementos que
69
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

21. Tabla periódica
Química 1
tienden a perder sus electrones de valencia, esto debido a que presentan bajo potencial
de ionización y baja electronegatividad, mientras que los elementos colocados a la
derecha de la tabla, es decir los no metales, tienden a ganar electrones debido a que
presentan alta electronegatividad y alto potencial de ionización.
1 segundo
3 minutos
1x105 años
1x108 años
15x108 años
Criterios de Desempeño
Ejercicio 1.
Con la información proporcionada sobre la evolución de la tabla periódica elaborar una
línea del tiempo indicando los acontecimientos más sobresalientes.
Ejercicio 2.
Responde de manera individual las siguientes cuestiones relacionadas con la evolución
de la tabla periódica.
1.- Aristóteles creía en la existencia de ¿Cuántos elementos?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
70
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

22. Tabla periódica
Química 1
e) 5
2.- ¿Cuál de los siguientes elementos fue descubierto en la edad media?
a) Azufre
b) Calcio
c) Uranio
d) Agua
e) Bismuto
3.- ¿Quién propuso la primera noción moderna de elemento?
a) Bohr
b) Boyle
c) Paracelso
d) Aristóteles
e) Demócrito
4.- El descubridor de la tabla periódico se llama:
a) Newlands
b) Lavoisier
c) Avogadro
d) Döbereiner
e) Mendeleyev
5.- En la teoría atómica, la propiedad más importante de los átomos era:
a) Su color
b) Su peso
c) Su aroma
d) Su forma
e) Su tamaño
Ejercicio 3.
Responde de manera individual los siguientes cuestiones relacionadas con la
distribución e interpretación de la tabla periódica.
1.- ¿Qué nombre reciben las filas horizontales de la Tabla periódica?
a) Filas
b) Rayas
c) Grupos
d) Periodos
e) Columnas
71
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

23. Tabla periódica
Química 1
2.- ¿Y las filas verticales?
a)Filas
b)Rayas
c)Grupos
d)Periodos
e)Columnas
3.- ¿Qué nombre reciben los elementos de la parte media de la Tabla periódica?
a) Metales
b) Elementos
c) Transuránidos
d) Grupo principal
e) Elementos de transición
4.- En la Tabla periódica, los elementos están ordenados según:
a) Su color
b) Su peso atómico
c) Su número atómico
d) Su año de descubrimiento
e) Su configuración electrónica
5.- Las propiedades periódicas de un átomo dependen sobre todo de:
a) De su color
b) Su capa de valencia
c) De su peso atómico
d) Del tamaño del átomo
e) De su número atómico
6.- ¿Cuántos electrones tiende un átomo a tener en su capa de valencia?
a) 5
b) 6
c) 7
d) 8
e) 9
7.- ¿En un periodo, el radio atómico?
a) No cambia
72
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”

24. Tabla periódica
Química 1
b) Cambia al azar
c) Normalmente aumenta
d) Normalmente disminuye
e) Crece y disminuye alternativamente
8.- ¿En un grupo, el potencial de ionización?
a) Aumenta
b) No cambia
c) Disminuye
d) Cambia al azar
e) Crece y disminuye alternativamente
9.- Los elementos de transición interna:
a) Son radiactivos
b) No son radiactivos
c) Tienen el mismo color
d) Completan sus orbitales f
e) No pueden situarse en la Tabla periódica
10.- La configuración de un elemento 1s22s2p63s2p6d54s2:
a) Esta en el tercer periodo
b) Esta en el cuarto periodo
c) Esta en el quinto periodo
d) Esta en el sexto periodo
e) Esta en el segundo periodo
73
“Inteligencia, Rectitud y Grandeza”