El documento describe la tabla periódica de los elementos y varios elementos químicos específicos. Explica que la tabla periódica organiza los elementos de acuerdo a sus propiedades y estructura atómica. Luego discute propiedades de algunos elementos como el calcio y el magnesio, que son metales alcalinotérreos, y cómo se obtienen y usan comercialmente. El objetivo es realizar un estudio experimental de la ley periódica mediante pruebas químicas y físicas de diferentes series de elementos.

1.  UNIVERSIDAD DE LA SIERRA
Ing. Industrial en productividad y Calidad
 Materia: Propiedades de los materiales.
 TRABAJO:SOBRE LA TABLA PERIODICA
 PROFESOR: JESUS TORRES G.
 ALUMNO: MARIO ALBERTO GOMEZ ORTEGA
 GRUPO 2-3

3.  Se conoce como tabla periódica de los elementos, sistema periódico o simplemente como tabla
periódica, a un esquema diseñado para organizar y segmentar cada elemento químico, de
acuerdo a las propiedades y particularidades que posea.
Es una herramienta fundamental para el estudio de la química pues permite conocer las
semejanzas entre diferentes elementos y comprender qué puede resultar de las diferentes
uniones entre los mismos.

4.  La tabla periódica se ha vuelto tan familiar que forma parte del material didáctico para cualquier
estudiante, más aún para estudiantes de química, medicina e ingeniería. De la tabla periódica se
obtiene información necesaria del elemento químico, en cuanto se refiere a su estructura interna y
propiedades, ya sean físicas o químicas.
 La actual tabla periódica moderna explica en forma detallada y actualizada las propiedades de los
elementos químicos, tomando como base a su estructura atómica.
 Según sus propiedades químicas, los elementos se clasifican en metales y no metales. Hay más
elementos metálicos que no metálicos. Los mismos elementos que hay en la tierra existen en
otros planetas del espacio sideral. El estudiante debe conocer ambas clases, sus propiedades físicas
y químicas importantes; no memorizar, sino familiarizarse, así por ejemplo familiarizarse con la
valencia de los principales elementos metálicos y no metálicos, no en forma individual o aislada, sino
por grupos o familias (I, II, III, etc) y de ese modo aprender de manera fácil y ágil fórmulas y nombres
de los compuestos químicos, que es parte vital del lenguaje químico.

5.  Objetivo
 El objetivo fundamental de la presente práctica de laboratorio es el de realizar un estudio
experimental de la Ley Periódica de los Elementos. Esto lo realizaremos mediante
diversas pruebas químicas y físicas de las distintas series de elementos de la tabla
periódica.
La importancia de esta práctica es evidente ya que en base a la clasificación periódica
vamos a estudiar posteriormente los diversos elementos químicos y sus compuestos.

6.  Tabla periódica y propiedades periódicas
 Fundamento teórico
Tabla periódica de los elementos
El químico ruso Dmitri Mendeléiev propuso la tabla periódica de los elementos, que
agrupaba a éstos en filas y columnas según sus propiedades químicas. Inicialmente,
los elementos fueron ordenados por su peso atómico. A mediados del siglo XIX,
cuando Mendeléiev hizo esta clasificación, se desconocían muchos elementos; los
siguientes descubrimientos completaron la tabla, que ahora está ordenada según el
número atómico de los elementos (el número de protones que contienen).

7.  El Sistema periódico o Tabla periódica es un esquema de todos los elementos químicos dispuestos
por orden de número atómico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos.
Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas
verticales, llamadas grupos. El primer periodo, que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y
los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos. Los periodos
restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32
elementos en el del periodo 6. El periodo largo 7 incluye el grupo de los actínidos, que ha sido
completado sintetizando núcleos radiactivos más allá del elemento 92, el uranio.
 Los grupos o columnas verticales de la tabla periódica fueron clasificados tradicionalmente de
izquierda a derecha utilizando números romanos seguidos de las letras "A" o "B", en donde la "B" se
refiere a los elementos de transición. En la actualidad ha ganado popularidad otro sistema de
clasificación, que ha sido adoptado por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC,
siglas en inglés). Este nuevo sistema enumera los grupos consecutivamente del 1 al 18 a través de
la tabla periódica.
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8.  Ley Periódica
 Esta ley es la base de la tabla periódica y establece que las propiedades físicas y
químicas de los elementos tienden a repetirse de forma sistemática conforme
aumenta el número atómico.
Todos los elementos de un grupo presentan una gran semejanza y, por lo general,
difieren de los elementos de los demás grupos. Por ejemplo, los elementos del grupo
IA, a excepción del hidrógeno, son metales con valencia química +1; mientras que
los del grupo VIIA), exceptuando el astato, son no metales, que normalmente forman
compuestos con valencia -1.

9.  Teoría De La Capa Electrónica
 En la clasificación periódica, los gases nobles, que no son reactivos en la mayoría de los
casos (valencia = 0), están interpuestos entre un grupo de metales altamente reactivos que
forman compuestos con valencia +1 y un grupo de no metales también muy reactivos que
forman compuestos con valencia -1. Este fenómeno condujo a la teoría de que la
periodicidad de las propiedades resulta de la disposición de los electrones en capas
alrededor del núcleo atómico. Según la misma teoría, los gases nobles son por lo general
inertes porque sus capas electrónicas están completas; por lo tanto, otros elementos deben
tener algunas capas que están sólo parcialmente ocupadas, y sus reactividades químicas
están relacionadas con los electrones de esas capas incompletas. Por ejemplo, todos los
elementos que ocupan una posición en el sistema inmediatamente anterior a un gas inerte,
tienen un electrón menos del número necesario para completar las capas y presentan una
valencia -1 y tienden a ganar un electrón en las reacciones. Los elementos que siguen a los
gases inertes en la tabla tienen un electrón en la última capa, y pueden perderlo en las
reacciones, presentando por tanto una valencia +1.

10.  Fundamento Teórico
 Metales Alcalinotérreos
Los metales alcalinotérreos, es una serie de seis elementos químicos que se encuentran
en el grupo 2 (o IIA) del sistema periódico. Son poderosos agentes reductores, es decir, se
desprenden fácilmente de los electrones. Son menos reactivos que los metales alcalinos,
pero lo suficiente como para no existir libres en la naturaleza. Aunque son bastante
frágiles, los metales alcalinotérreos son maleables y dúctiles. Conducen bien
la electricidad y cuando se calientan arden fácilmente en el aire. Los metales
alcalinotérreos son, por orden de número atómico creciente: berilio, magnesio, calcio,
estroncio, bario y radio. Sus óxidos se llaman tierras alcalinas.

11.  Calcio
 El elemento Calcio, de símbolo Ca, es un elemento metálico, reactivo y blanco plateado.
Pertenece al grupo 2 (o IIA) del sistema periódico, y es uno de los metales alcalinotérreos.
Su número atómico es 20.
El calcio tiene seis isótopos estables y varios radiactivos. Metal maleable y dúctil, amarillea
rápidamente al contacto con el aire. Tiene un punto de fusión de 839 °C, un punto de
ebullición de 1.484 °C y una densidad de 1,54 g/cm3; su masa atómica es 40,08.
El calcio ocupa el quinto lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre,
pero no se encuentra en estado puro en la naturaleza. Se da en varios compuestos muy
útiles, tales como el carbonato de calcio (CaCO3), del que están formados la calcita, el
mármol, la piedra caliza y la marga; el sulfato de calcio (CaSO4), presente en el alabastro o
el yeso; el fluoruro de calcio (CaF2), en la fluorita; el fosfato de calcio o roca de fosfato
(Ca3(PO4)2), y varios silicatos. En aire frío y seco, el calcio no es fácilmente atacado por el
oxígeno, pero al calentarse, reacciona fácilmente con los halógenos, el oxígeno, el azufre, el
fósforo, el hidrógeno y el nitrógeno. El calcio reacciona violentamente con el agua, formando
el hidróxido Ca(OH)2 y liberando hidrógeno.

12.  El metal se obtiene sobre todo por la electrólisis del cloruro de calcio fundido, un proceso caro.
Hasta hace poco, el metal puro se utilizaba escasamente en la industria. Se está utilizando en
mayor proporción como desoxidante para cobre, níquel y acero inoxidable. Puesto que el calcio
endurece el plomo cuando está aleado con él, las aleaciones de calcio son excelentes para
cojinetes, superiores a la aleación antimonio-plomo utilizada en la rejillas de los acumuladores, y
más duraderas como revestimiento en el cable cubierto con plomo. El calcio, combinado
químicamente, está presente en la cal (hidróxido de calcio), el cemento y el mortero, en los
dientes y los huesos (como hidroxifosfato de calcio), y en numerosos fluidos corporales (como
componente de complejos proteínicos) esenciales para la contracción muscular, la transmisión de
los impulsos nerviosos y la coagulación de la sangre.

13.  Magnesio
 El elemento químico Magnesio, de símbolo Mg, es un elemento metálico blanco plateado,
relativamente no reactivo. El magnesio es uno de los metales alcalinotérreos, y pertenece al
grupo 2 (o IIA) del sistema periódico. El número atómico del magnesio es 12.
 El metal, aislado por vez primera por el químico británico Humphry Davy en 1808, se obtiene hoy
en día principalmente por la electrólisis del cloruro de magnesio fundido. El magnesio es
maleable y dúctil cuando se calienta. Exceptuando el berilio, es el metal más ligero que
permanece estable en condiciones normales. El oxígeno, el agua o los álcalis no atacan al metal
a temperatura ambiente. Reacciona con los ácidos, y cuando se calienta a unos 800 ºC
reacciona también con el oxígeno y emite una luz blanca radiante. El magnesio tiene un punto de
fusión de unos 649 ºC, un punto de ebullición de unos 1.107 ºC y una densidad de 1,74 g/cm3;
su masa atómica es 24,305.
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14.  Los principales países productores de magnesio son Estados Unidos, China y Canadá.
Prueba C: Comparación de velocidades relativas de reacción
 Materiales: - 3 tubos de ensayo de 15x150
 - Mg(s), Ca(s), Fe(s)
 - Ácido clorhídrico, HCl, 3N
 Procedimiento:
 - En cada tubo de ensayo con 3 ml. de HCl 3N en cada uno de los 3 tubos de ensayo (limpios).
 - Se le echó en forma simultánea los elementos metálicos Mg, Ca y Fe respectivamente en cada
tubo.
 Observaciones y Conclusiones:
 - Se notó que el Ca comenzaba a liberar muchas burbujas por
un tiempo considerablemente rápido, luego con el Mg se notó burbujas pero de menor
cantidad que el Ca durante un tiempo de 10 segundos, también con el Fe se notó que
burbujeaba pero era muy lenta, duro aproximadamente 1 minuto.
Mg + HCl à MgCl2 H2(g)
Ca + HCl à CaCl2 + H2(g)
Fe + HCl à FeCl2 + H2(g)
12Mg: [Ne] 3s2
20Ca: [Ar] 4s2
26Fe: [Ar] 4s2 3d6
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15.  La tabla periódica actual, clasifica a los elementos por grupos (columnas verticales),
siendo ocho los grupos en que está dividida.
• Grupo la Metales alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs,Fr). Son metales blandos, químicamente
muy activos, se les encuentra generalmente en forma de sales, no existen en la naturaleza
en forma libre.
• Grupo lla Metales Alcalino-térreos. (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra). También son metales
activos, pero no tanto como los del grupo I, se les puede encontrar como sulfatos y
carbonatos.
• Grupo llla Familia del Boro (B, Al, Ga, In, TI). En este grupo aparece el primer elemento
no metálico (boro), los demás integrantes son metales. Generalmente se encuentran como
óxidos.
• Grupo lV a Familia del Carbono (C, Si, Ge, Sn, Pb). Los dos primeros elementos del
grupo son no metales, el carbono se encuentra en la materia orgánica, el silicio en la
corteza terrestre es muy abundante, los demás elementos se les puede encontrar en
forma de óxidos y sulfuros.

16.  Grupo Va Familia del Nitrógeno (N, P, As, Sb, Bi). Los tres primeros elementos del
grupo. Son no metales, el nitrógeno se encuentra en el aire, el fósforo se encuentra en
forma de fosfatos y los demás elementos en forma de silicatos.
• Grupo Vl a Familia del oxígeno o calcógenos (O, S, Se, Te, Po). Todos los elementos de
esta familia son no metales, excepto el polonio, se les encuentra en la naturaleza en forma
libre. La palabra calcógenos significa "formados de cenizas".
• Grupo Vll a o Familia de los halógenos (F, CI, Br, I, At). Son los elementos no metálicos
con mayor actividad química. En la naturaleza no existen en forma libre, se les encuentra
formando sales. La palabra halógenos significa "generadores de sales".
• Grupo Vlll a o Familia de los gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). También se conocen
como gases raros o gases inertes; son elementos no metálicos, que en condiciones
normales, se les considera químicamente inertes, se les encuentra en pequeñísimas
cantidades en la atmósfera.
• Grupo B Metales de transición. Los ocho grupos B están formados por elementos
metálicos, que tienen la característica común, de que sus átomos contienen órbitas
internas incompletas.
• Elementos radiactivos. Se dividen en dos series, los lantánidos y los actínidos, reciben
el nombre de tierras raras o elementos de transición interna.
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