El documento describe la tabla periódica de los elementos, incluyendo su historia, estructura y características. La tabla periódica fue desarrollada originalmente por Mendeleiev en 1869 y ordena los elementos basados en sus masas atómicas y propiedades periódicas. Más tarde, Moseley perfeccionó la tabla en 1913 al determinar que el orden correcto es basado en el número atómico. La tabla moderna ordena los elementos por número atómico creciente y los agrupa en períodos y grupos basados en su configuración electr

1. BL O Q U EE
Tabla periódica
y estructura
molecular
Ordenamiento de los elementos:
La Tabla de Mendeleiev.
92
Estructura molecular.
107
Las moléculas y sus
propiedades. 124

2. 1. El ordenamiento de los elementos:
la tabla de Mendeleiev
Desde fines del siglo XVII, los cicntificos han tratado de clasificar los
clementos químicos tomando en cuenta las semejanzas que se obscrvan
en sus propiedades. Entre otras, se pueden mencionar las propuestas de
Lavoisier, Döbereiner y Newlands como aportes de importancia,
En 1869, cl químico ruso Dimitri Mendeleiev (1834-1907) pensó que
existía una relación entre las propiedades de los clementos y sus pesos
atómicos|(actualmente se considera más apropiado denominarlos masas
atómicas). Independientemente, en la misma época, el químico y médico
alemán Lothar Meyer (1830-1895) llegó a una conclusión similar
rcferida principalmente a las propiedades fisicas.
En base a esta suposición,
Mendeleiev
confeccionó una tarjeta para cada
clemento en la que consignó el símbolo, las propiedades principales y el
peso atómico. Luego, procedió a organizar las tarjetas por masas atómicas
crecientes, es decir, de menor a mayor) y de ese modo los siete primeros
elementos quedaron ordenados del siguiente modo:
Li Be B C N F
(Al hidrógeno lo dejó afuera porque sus propiedades diferian mucho de las
de los otros elementos.)
Al continuar el ordenamiento por masas atómicas crecientes, observó que
el elemento siguiente, que era el sodio (Na), tenía propiedades semejantes
al litio (Li), por lo cual comenzó una nueva hilera. El magnesio (Mg) que
seguía al sodio presentaba propiedades similares al berilio (Be); el
aluminio (AI) era parecido al boro (B), y así continuó hasta el cloro (C).
obteniendo lo siguiente:
Li Be B C N F
Si S C
Na Mg Al P
Después del cloro estudió al potasio (K), viendo que sus propiedades son
similares al sodio, por lo cual inició una tercera fila. Luego ubicó al
calcio (Ca) en la segunda columna. El elemento conocido siguiente era el
Titanio (Ti) cuyas propiedades son más parecidas al silicio que al
aluminio. Esta dificultad le hizo inferir la existencia de un elemento aun
no descubierto en su época. Entonces, la tabla se presentaba así:
Li Be B C N O F
Na Mg A Si P S C
K Ca ? Ti Cr Mn
De este modo se fueron formando columnas verticales que denomino
grupos, en las cuales los elementos tienen propiedades semejantes. y niae
horizontales, a las que llamó períodos.
Como hemos observado, cuando los elementos se disponen en orden
Creciente de
sus asas atómicas, las propiedades f+sicas y químicas Se
epiten per1Ódicannente. Este hallazgo se conoce como Ley periódica de
Mendeleiev y puede enunciarse asi:
92

3. Las propiedades de los elementos son una función periódica de
su masaatómica.
En sus primeras clasificaciones, Mendeleiev no incluyó a los gases
inertes porque todavía no se sabiía de su existencia. Cuando se concretó
su
descubrimiento, los incorporó a la tabla formando una nueva familia
que
denominó Grupo cero.
En 1906. Mendeleiev publicó su última tabla periódica que
transcribimos a continuación:
I II IVVVI VII VIII
2 HeLiBe BCNOF
Ne Na Mg |Al Si
Ar KCa Sc|Ti
S C l
Cr Mn Fe CoNi (Cu)
Se Br
|Cu Zn Ga Ge As
Sr
Ag Cd | In
Xe Cs Ba La
Kr Rb Zr Nb Mo -Ru Rh Pd(Ag)
Sn Sb
10 |Yb
Au Hg|TiPb Bi
Ra
Os Ir Pt (Au)
Th
El hidrógeno no tiene una ubicación adecuada, pues sus propiedades
no corresponden al grupo I que es donde debería estar.
Algunos elementos no están ordenados por sus masas atómicas (A)
crecientes, como en los casos del telurio (A =127,60) y el yodo (A =
126,90); el cobalto (A =
58,93) y el níquel (A
=
58,71), y el argón (A
=
39,95) y el potasio (A =
39,10). Estos cambios en el orden de los
elementos fueron realizados por
Mendeleiev para ubicarlos en los
grupos
correspondientes a sus propiedades químicas. Por eso se
llaman "inversiones de la Tabla Periódica".
En las primeras tablas, el ordenamiento de los elementos en grupos de
acuerdo con sus propiedades, hizo necesario dejar algunos casilleros
vacíos. Mendeleiev explicó este hecho sosteniendo que dichos sitios
correspondían a elementos
desconocidos en ese momento. Así predijo
la existencia de tres elementos aún no
descubiertos que denominó
eka-aluminio, eka-boro y
eka-silicio. Esta predicción fue uno de los
mayores éxitos de Mendeleiev, pues
efectivamente esos elementos
fueron descubiertos veinte años después,
recibiendo el nombre de
galio (Ga), escandio (Sc) y germanio (Ge).
Esta propuesta sigue siendo la base de la clasificación empleada en la
actualidad, aunque se ha ido modificando y perfeccionando como
consecuencia de los importantes
descubrimientos logrados en el campo
de la estructura atómica.
1.Moseleyperfecciona laTabla Periódica
En 1913, eljoven fisico inglés Henry Moseley, de sólo 25 años de edad
Como resultado de sus experiencias,llegó
a la conclusión de que las
93

4. propiedades de los elementos quimicos se repiten periódicamente en
función del nümero atómico (Z) y no de los pesos atómicos como
sostenia Mendcleiev.
En consecuencia la ley periódica quedó modificada del siguiente modo
Las propiedades de los elementos son una función periódica de
su número atómico.
Desde ese entonceslos elementos se han ordenado por sus números
atomicos crecientes, lo cual ha permitido corregir algunos defectos de la
Tabla de Mendeleiev, tales como las "inversiones de la tabla periódica",
antes señalados.|
12. iCómo es la Tabla Periódica actualmente?
La tabla periódica que se utiliza actualmente está relacionada con la
estructura electrónica de los átomos| En ellase encuentran todos los
elementos conocidos, tanto los 92.que se hallaron en la Naturaleza,
como los que se obtuvieron en el laboratorio por medio de reacciones
nucleares.
Las principales características de la tabla periódica son:
Distribución de
los electrones en
Los elementos estánordenadospor su número atómico creciente.
niveles
Comienza por el
Hsigue con el 2He, 3Li, aBe, sB, 6C, 7N, 30,
etcétera.
A cada elemento le corresponde un casillero donde figura su
símbolo y otros datos.tales como el número atómico, la masa
atómica, la
configuración electrónica, etcétera.
Lasfilas horizontales se denominan períodos y las columnas
verticales reciben el nombre de
grupos
Nümero
atómico
B
Simbolo
Nombre-oxiGENO
15,999
Masa
atómica
121. Los períodos de la Tabla Periódica
(En total existen siete períodos.
En el
primerperíodo sólo hay dos elementos: Hidrógeno y Helio.
Sus átomos tienen un solo nivel de energía y sus
configuraciones
electrónicasson 1 s y1s', respectivamente.
Periodo 1 =
una órbita =
2 elementos/
En el
segundoperiodo se
disponen ocho elementos: Li, Be, B, C, N.
O, Fy Ne)Todos ellos tienen completo su primer nivel 1s* y van
completando el
segundo nivel del siguiente modo: Li =
2s', Be 2s
B 2s 2p', C =
2s* 2p, N=
2s* 2p', 0 =2s2 2p, F =
2s 2p, Ne-
2532p
Periodo 2 =
dos órbitas 8 elementos
En el tercer periodotambién hay ocho elementos: Na, Mg. Al, Si, P.
S, Cl y Ar. Presentan sus dos primeras órbitas completas (ls 2s 2p°)
y los electrones se van
agregando en los subniveles de la tercera
órbita. Asi, los dos primeros (Nay Mg) completan el subnivel s y los
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5. seis restantes el subnivel p. 1El
último elemento es el argón euya
configuración clectrónica es ls 2s 2p 3s p
Periodo 3 Ires órbitas 8 clementos
El cwartoperíodo es más largo, está formado por dieciocho
elementos, En losdos primeros (K y Ca) se completa cl subnivel 4,
en los diez siguientes (Sc, Ti. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu y Zn) se
llenan los orbitales del subnivel 3d (entrecruzamiento de subniveles) y
en los seis restantes (Ga, Ge, As, Se, Br y Kr) se satura el subnivel 4p
Periodo 4 cuatroórbitas 18 elementos
El quinto periodo esanálogo al anterior y también cuenta con
dieciocho elementos. En los dos primeros (Rb y Cs) se lena el
subnivel 5s. En los diez siguientes el 4d y en los seis restantes el 5p.
Periodo 5 =
cinco órbitas =
18 elementos
El sexto periodo es el más largo de todos porque tiene 32 elementos
El orden de llenado de los subniveles es 6s, 4f, 5d y 6p y, por lo
tanto. hay cuatro grupos formados por:
a) Dos elementos (Cs y Ba) en los que se ocupa el subnivel 6s.
b) Catorce elementos (del Ce al Lu) en los que se llena el subnivel 4f.
c) Diez elementos (del La al Hg) en los que se completa el subnivel
5d.
d) Seis elementos (del Tl al Rn) donde se ocupa el subnivel 6p.
Los catorce elementos en donde se completa el nivel 4f se representan
por separado, generalmente al pie de la tabla y se denominan
lantánidos
Periodo 6 =
seis órbitas =
32 elementos
El séptimo período es
análogo al sexto. El orden de llenado de. los
subniveles es 7s, 5f, 6d y 7p. Los catorce elementos (del Th al Lw) en
los que se completa el subnivel 5f se representan por debajo de los
lantánidos y se denominan uctínidos.
El número total de elementos de este período se incrementa a
medida que se
producen otros nuevos, en forma artificial, en los
laboratorios defisica nuclear
Periodo 7 =
siete órbitas =
? elementos
El número del período indica la cantidad de niveles
energéticos (órbitus) que tienen los átomos de los
elementos que se ubican en dicho período. Así, el H y el
He que esán en el período 1 tienen una sola órbita; el Li
al estar en período 2 cuenta con dos niveles energéticos,
etcétera.
Jodos los períodos comienzan con un elemento en el que
empieza a llenarse un
orbitals.Los periodos 2, 3, 4, 5 y 6
terminan con un gas noble en el que se completa un
orbital p.
Número de
de órbitas elementos
Período Número
2 2 8
8
18
18
32
95

6. 122. Los grupos de la Tabla Periódica
Todos los elementos de un mismo grupo prescntan igual.
configuración electrónica externa. Asi, los clementos del Grupo
ticnen su clectrón extemo en el subnivel s (s'); los del Grupo 2
también en el s (s*): ctcétera.
Los elementos ubicados en un mismo grupo ticnen propicdades
quimicas similares y sus propicdades fisicas están rclacionadas,
Los clementos del Grupo 1 también son denominados metales
alcalinos, con excepción del hidrógeno que cs no metal
A los elementos del Grupo 2 sc los suele denominar metales
alcalino-térreos
Los elementos del Grupo 17, menos el astato, reciben la
denominación de halógenos. (Del griego: Halos = sal;
Gennan = cngendrar.)
En el Grupo 18 se encuentran los gases inertes (He, Ne, Ar, Kr,.Xe
y Rn), tambin conocidos como gases raros o nobles, que se
caracterizan por su inactividad química.
Observaciones generales
Al hidrógeno no se le ha encontrado una ubicación satisfactoria,
porque por su estructura electrónica le corresponde el Grupo 1, pero
por sus propiedades se asemeja más al Grupo 17. Por eso se lo suele
representar en el Grupo 1, pero un poco separado de los demás para
indicar las diferencias señaladas.
Todos los periodos comienzan con un metal (excepto el número 1)y
terminan con un gas inerte (salvo el número 7).
Los metales se encuentran a la izquierda de la tabla. El carácter
metálico disminuýe a medida que se avanza horizontalmente hacia la
derecha, mientras empiezan a manifestarse las propiedades de los no
metales. Los elementos del grupo 17 son francamente no metales.
Una linea quebrada que pasa entre el boro y el aluminio, y sigue
descendiendo hasta el polonio y el astato marca la separación entre
metales y no metales. Esta separación no debe interpretarse conmo
un limite absoluto entre metales y no metales.
El helio se suele usar
pera inflar giobos por
s baja densided y su
geactivided
prácticemente nula.
Los catorce elementos denominados
Jantánidos sedisponen en el grupo
periodo 6. Al ser
impøsible
representarlos en un $olo casillero, se l0s
coloca fuera de la tabla, más abajo. Lo
mismo acontece con los actínidos que
ocupan el grupo 3 y período 7.
Los elementos situados después del
uranio, reciben el nombre de
transuránidos. Estos elementos no
existen en la Naturaleza y han sido
obtenidos artificialmente por reaceto
ioncs
nucleares
A partir de su ubicación en la Tabla
Periódica se puede deducir la estructul
atómica de un elemento.
B
C
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7. 13 Lacopa de valencia
Laes inertesse caracterizan por su casi total inactividad quimiea,
es decir. por no combinarse con otros elementos pam formar sUstancins
ompuestas. Esta estabilidad se atribuye a que tienen su última órbita
electronica eompleta con ocho electrones, a excepeidn del helio que
pene dos. En cambio, los otnos elementos, cuya iltima drbita está
incompleta, roaceionan entre si jpara formar compuestos/ En
onsecueneia, los quimicos haN encontrado una relación cntre la
estnactura electrnanicay las posibilidades de reaccionar químicamente.
ANimismo, se ha visto que los åtomos que poseen 1, 2 ó3 clectrones en
si orbita cxterna tienen tendencia a perderlos; en este caso, los átomos
se transtorman en iones positivos (cationes). Esta propicdad es
caracteristica de los clementos denominados metales, tales como el
Sadho (Na). potasio (K). calcio (Ca), magnesio (Mg), cine (Zn), cobre
(Cul. plata (Ag). oro (Au), hierro (Fe), ctcétera.
Por otra parte. los ätomos que presentan 5, 6 6 7 electrones en su última
orbita tienen tendencia a recibir otros electrones para completar dicha
orbita. En cse caso se convierten en iones negativos (aniones) con tantas
cargas negativas como clectrones ganan. Esta caracteristica se observa
en los ne metales, como hidrógeno, oxigeno, nitrógeno, flúor, cloro, etc.
En suma, se puede afirmar que:
11p
12n
28
Atomo de sodio,
17 2 8 7
1
Atomo de cloro.
Los electrones de la órbita externa son los principales
responsables de las caracteristicas químicas de los átomos.
Por este motivo, a la órbita externa de cualquier átomo se la denomina
capa de valencia y a los electrones que se encuentra en ella, electrones
de valencia. Asi. por ejemplo, el sodio tiene un electrón de valencia,
mientras que el cloro presenta siete.
14. Clasificación de los elementos según su
confiquración electrónica
Sobre la base de su configuración electrónica, los elementos quimicos se
pueden clasificar en cuatro grupos:
a) Gases inertes: presentan su órbita electrónica externa completa con
ocho electrones, con excepción del He que tiene dos. En ellos, la
estructura electrónica externa es sp°, salvo en el He que es s' por
tener un solo nivel de energía. Ocupan el Grupo 18 de la Tabla
Periódica.
b) Elementos representativos: son aquellos que tienen su órbita externa
incompleta. El electrón diferencial se encuentra en los subniveles so
p. Comprende a los elementos que ocupan los Grupos 1, 2, 13, 14,
15, 16 y 17 de la Tabla Periódica.
c) Elementos de transición: se caracterizan por presentar sus dos
últimas órbitas incompletas. El electrón diferencial se encuentra en
los subniveles d. Esto significa que el electrón que se agrega lo hace
en su anteúltima órbita. Corresponden a esta clase los elementos de
los Grupos 3,4, 5, 6, 7, 8,9, 10, 11 y 12 de la Tabla.
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