1. Tabla Periódica, Trasfondo
Histórico, Principios, Reglas
y Tendencias Periódicas
“El Supremo se ocupa de todo, mas aún, nos manda a tener amor
al prójimo. Cuando nos preocupamos por los demás, damos un
aliento de vida, donde Dios se ocupa de organizar el principio y el
final de toda condición humana.” Adnani
Por: Prof. María V. González Degró
Química General
2013-2014

2. Repasito...
Periodos y Grupos en la Tabla Periódica

3. Recuerda....
Orbitales de los átomos de los elementos

4. Además ...
Divisiones Principales

6. Alternativas de tablas periódicas
Las alternativas de tablas periódicas son representaciones de los elementos químicos
significativamente diferentes respecto al sistema periódico tradicional. Se han desarrollado
varias de ellas, a menudo por razones puramente didácticas, ya que no todas las
correlaciones entre los elementos químicos son efectivamente representadas en la tabla
periódica estándar.
Tabla periódica en espiral. Tehodor Benfey, 1960.
Tabla centrada en silicio. James Franklin Hyde, 1975.

7. Grupos o Familias de la Tabla Periódica
Grupo 1 (I A): los metales alcalinos
Grupo 2 (II A): los metales alcalinotérreos.
Grupo 3 (III B): familia del Escandio
Grupo 4 (IV B): familia del Titanio
Grupo 5 (V B): familia del Vanadio
Grupo 6 (VI B): familia del Cromo
Grupo 7 (VII B): familia del Manganeso
Grupo 8 (VIII B): familia del Hierro
Grupo 9 (VIII B): familia del Cobalto
Grupo 10 (VIII B): familia del Níquel
Grupo 11 (I B): familia del Cobre
Grupo 12 (II B): familia del Zinc
Grupo 13 (III A): los térreos
Grupo 14 (IV A): los carbonoideos
Grupo 15 (V A): los nitrogenoideos
Grupo 16 (VI A): los calcógenos o anfígenos
Grupo 17 (VII A): los halógenos
Grupo 18 (VIII A): los gases nobles

8. Clasificaciones Principales

9. Alcalinos
Los metales alcalinos son aquellos que están situados en el grupo 1(excepto
el hidrógeno que es un gas). Todos tienen un solo electrón en su nivel
energético más externo, con tendencia a perderlo (esto es debido a que tienen
poca afinidad electrónica, y baja energía de ionización)
El litio se utiliza para la síntesis de aluminios, para esmaltar cerámica, para
producir vidrios y como componente de lubricantes y pilas. En bioquímica es
un componente del tejido nervioso y su carencia produce trastornos
psiquiátricos, como la depresión bipolar.
●
●
El sodio se utiliza en la industria textil, pues sus sales son blanqueantes. Es
componente de algunas gasolinas, jabones (como la soda cáustica), lámparas
de vapor de sodio (que producen una luz amarilla intensa) y puede emplearse
como refrigerante en reactores nucleares. A pesar de ser tóxico al ingerirlo, es
un componente fundamental de las células. La bomba de sodio-potasio es
responsable hasta cierto punto de la ósmosis
El potasio se utiliza para producir jabones, vidrios y fertilizantes. Es vital para
la transmisión del impulso nervioso
●
El rubidio se utiliza para eliminar gases en sistemas de vacío.
●
El cesio es el principal componente de células fotoeléctricas.
●
El francio: No hay aplicaciones comerciales para el francio debido a su
escasez y a su inestabilidad con una gran efectividad anticorrosión.

10. Alcalinos

11. Alcalintérreos
Los metales alcalinotérreos son un grupo de elementos que se
encuentran situados en el grupo 2 de la tabla periódica.
●
●
El nombre de alcalinotérreos proviene del nombre que recibían
sus óxidos, tierras, que tienen propiedades básicas (alcalinas).
Características: son más duros que los metales alcalinos,
tienen brillo y son buenos conductores eléctricos; menos
reactivos que los alcalinos, buenos agentes reductores y
forman compuestos iónicos.
Tienen baja energía de ionización. A excepción del berilio,
forman compuestos claramente iónicos.
●
●
Son metales de baja densidad, coloreados y blandos.
La solubilidad de sus compuestos es bastante menor que la
de los alcalinos.

12. Alcalinoterreos

13. Terreos
El grupo del boro, elementos térreos o boroideos es una serie de
elementos que están situados en el grupo 13 de la tabla periódica.
Su nombre proviene de Tierra.
Propiedades
●
El boro se diferencia del resto de los elementos
del grupo porque es un metaloide, mientras que
los demás van aumentando su carácter metálico
conforme se desciende en el grupo.
●
Tienen puntos de fusión muy bajos, a excepción
del boro y son blandos.
Reacciones
●
●
No reaccionan con agua, excepto el aluminio, que reacciona en su superficie formando una película que
impide que continúe la reacción.
2Al(s) + 3 H2O —> Al2O3(s) + 3H2(g).

14. Carbonoides
El grupo IV de la tabla periódica de los elementos
(antiguo grupo IV A), también conocido como grupo del
carbono o de los carbonoideos son muy conocidos y
difundidos, especialmente el carbono, elemento
fundamental de la química orgánica. A su vez, el silicio
es uno de los elementos más abundantes en la corteza
terrestre (28%), y de gran importancia en la sociedad a
partir del siglo XX, ya que es el elemento principal de los
circuitos integrados.
Al bajar en el grupo, estos elementos van teniendo
características cada vez más metálicas: el carbono es
un no metal, el silicio y el germanio son semimetales, y
el estaño y el plomo son metales.
Los elementos del grupo 14 son sólidos a temperatura
ambiente y todos se encuentran en la naturaleza a excepción
del Ununquadio que fue sintetizado en Rusia en 1999.
Estaño y plomo son metales conocidos desde la antigüedad
muy empleados en aleaciones.

15. Nitrogenoides
Los elementos del grupo 15 o grupo del nitrógeno son
llamados también nitrogenoides.
El nitrógeno que da nombre al grupo es, en su forma molecular
(N2), el componente mayoritario del aire. Son elementos muy
reactivos a alta temperatura.
El nitrógeno es un gas que forma el 78% del aire. Comercialmente, del nitrógeno gaseoso
(N2) se produce amoniaco, que es un componente común de fertilizantes y limpiadores
caseros.
El fósforo se conoce en tres estados alotrópicos: el fósforo blanco que es muy
venenoso y ocasiona graves quemaduras; el fósforo rojo y el negro.
Estos últimos que son mas estables, se usan para hacer fósforos de seguridad.
Las sales de nitrógeno y fósforo son indispensables para la fertilidad de la tierra.
Industrialmente sirven para hacer fertilizantes.

16. Nitrogenoides

17. Anfígenos o Calcógenos
●
●
●
Conjunto de elementos que pertenecen
al antiguo grupo VIA por CAS y como
VIB según la anterior denominación
IUPAC de la tabla periódica. El término
anfígeno significa formador de ácidos y
bases.
Aunque todos ellos tienen seis
electrones de valencia, sus propiedades
varían de no metálicas a metálicas, en
cierto grado conforme aumenta su
número atómico.
El Oxígeno y el Azufre se utilizan
ampliamente en la industria y el Teluro y
el Selenio en la fabricación de
semiconductores.

18. HALOGENO
●
●
●
Los halógenos (del griego,
formador de sales) son los
elementos químicos que forman
el grupo 17 (VII A, utilizado
anteriormente) de la tabla
periódica: flúor, cloro, bromo,
yodo y astato.
En estado natural se encuentran
como moléculas diatómicas
químicamente activas [X2].
son elementos volátiles, cuyo
color se intensifica al aumentar el
número atómico.

19. Gases nobles o inertes
●
●
Los gases nobles son un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: bajo
condiciones normales, son gases monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una
reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (8A) 1 de la tabla periódica
(anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza
son helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe) y el radiactivo radón (Rn).
Las propiedades de los gases nobles pueden ser explicadas por las teorías modernas de la
estructura atómica: a su capa electrónica de electrones valentes se la considera completa,
dándoles poca tendencia a participar en reacciones químicas, por lo que sólo unos pocos
compuestos de gases nobles han sido preparados hasta 2008. El xenón reacciona de manera
espontánea con el flúor (debido a la alta electronegatividad de éste), y a partir de los
compuestos resultantes se han alcanzado otros. También se han aislado algunos compuestos
con kriptón. Los puntos de fusión y de ebullición de cada gas noble están muy próximos,
difiriendo en menos de 10 °C; consecuentemente, sólo son líquidos en un rango muy pequeño
de temperaturas.

20. Gases nobles o inertes
●
●
Los gases nobles son un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: bajo
condiciones normales, son gases monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una
reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (8A) 1 de la tabla periódica
(anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza
son helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe) y el radiactivo radón (Rn).
Las propiedades de los gases nobles pueden ser explicadas por las teorías modernas de la
estructura atómica: a su capa electrónica de electrones valentes se la considera completa,
dándoles poca tendencia a participar en reacciones químicas, por lo que sólo unos pocos
compuestos de gases nobles han sido preparados hasta 2008. El xenón reacciona de manera
espontánea con el flúor (debido a la alta electronegatividad de éste), y a partir de los
compuestos resultantes se han alcanzado otros. También se han aislado algunos compuestos
con kriptón. Los puntos de fusión y de ebullición de cada gas noble están muy próximos,
difiriendo en menos de 10 °C; consecuentemente, sólo son líquidos en un rango muy pequeño
de temperaturas.

21. Alótropos de Carbono
a. diamante
b. grafito
c.lonsdaleita
d.fullereno C60
e.fullereno C540
f.fullereno C70
g. carbono amorfo
h. nanotubos de
carbono

22. Alótropos de Fósforo
blanco
rojo
negro

23. Metales de Transición
●
Los metales de transición son un conjunto de
elementos situados en la parte central del sistema
periódico, en el bloque d, cuya principal
característica es la inclusión en su configuración
electrónica del orbital d parcialmente lleno de
electrones. Esta definición se puede ampliar
considerando como elementos de transición a
aquellos que poseen electrones alojados en el
orbital d, esto incluiría a zinc, cadmio, y mercurio.

24. Algunos Metales de Transición

25. Lantanidos
●
●
●
La serie de lantánidos es el grupo de
elementos químicos que siguen al lantano en
el grupo IIIB de la tabla periódica. Su
distinción atómica es que ocupan en subnivel
electrónico 4f. En un principio, sólo estos
elementos con números atómicos 58 a 71
son lantánidos.
En un tiempo, el único uso comercial de las
tierras raras era como mezcla de metal, uno
de ellos consistía principalmente de cerio,
lantano, y neodimio.
El término “Contracción Lantánida” se empleó
al hablar de los elementos de la tercera serie
de transición, ya que estos movimientos tiene
ciertos efectos importantes sobre sus
propiedades. Consta de una significativa y
uniforme disminución en el tamaño de los
átomos e iones con el aumento del número
atómico.

26. Actinidos
●
Los elementos actínidos constituyen un grupo de quince
elementos consecutivos en la tabla periódica, estos elementos
se encuentran encabezados por el elemento actinio, de
símbolo Ac, y numero atómico 89, hasta el laurencio de
símbolo Lw, y numero atómico 103. Como grupo son
significativamente importantes debido a la radioactividad. A
pesar que muchos elementos se los pueden encontrar en la
naturaleza, la mayoría de los de este grupo, han sido obtenidos
artificialmente por el hombre. Entre los elementos mas
importantes nombramos al uranio y el plutonio que han sido
utilizados en la bomba atómica y que actualmente son usados
cada vez con mayor frecuencia con el fin de obtener energía
eléctrica.

27. Actinidos

29. Elementos esenciales para la vida

32. Radio atómico
El radio atómico está definido como la mitad de la distancia entre dos núcleos de dos
átomos adyacentes. Diferentes propiedades físicas, densidad, punto de fusión, punto de
ebullición, están relacionadas con el tamaño de los átomos. Identifica la distancia que
existe entre el núcleo y el orbital más externo de un átomo. Por medio del radio atómico,
es posible determinar el tamaño del átomo.

33. Radio iónico
El radio iónico es, al igual que el radio
atómico, la distancia entre el centro
del núcleo del átomo y el electrón
estable más alejado del mismo, pero
haciendo referencia no al átomo, sino
al ion. Éste aumenta en la tabla de
derecha a izquierda por los periodos y
de arriba hacia abajo por los grupos.
En el caso de los cationes, la
ausencia de uno o varios electrones
disminuye la fuerza eléctrica de
repulsión mutua entre los electrones
restantes, provocando el
acercamiento de los mismos entre sí y
al núcleo positivo del átomo del que
resulta un radio iónico menor que el
atómico.
En el caso de los aniones, el
fenómeno es el contrario, el exceso
de carga eléctrica negativa obliga a
los electrones a alejarse unos de otros
para restablecer el equilibrio de
fuerzas eléctricas, de modo que el
radio iónico es mayor que el atómico.

34. Radio Covalente y Radio Metálico
●
●
Radio Covalente- En química, se denomina radio covalente a la mitad de la distancia
entre dos átomos iguales que forman un enlace covalente. Normalmente se expresa
en picómetros (pm) o ángstroms (Å), donde 1 Å = 100 pm.
La suma de dos radios covalentes debería ser la longitud del enlace covalente entre
los dos átomos. Sin embargo, esta relación no se cumple de forma exacta ya que el
tamaño de un átomo no es constante. Este depende del entorno químico donde se
encuentre.
El radio metálico es la mitad de la
distancia entre núcleos de átomos
"vecinos" en cristales metálicos.

35. Medidas de Radios Atómicos

36. Medidas de los Radios Iónicos

37. Electronegatividad
La electronegatividad es la medida de la
capacidad de un átomo (o de manera menos
frecuente un grupo funcional) para atraer a los
electrones, cuando forma un enlace químico en
una molécula.1 También debemos considerar la
distribución de densidad electrónica alrededor de
un átomo determinado frente a otros distintos,
tanto en una especie molecular como en sistemas
o especies no moleculares.
.
La electronegatividad de un átomo determinado está afectada fundamentalmente por
dos magnitudes: su masa atómica y la distancia promedio de los electrones de valencia
con respecto al núcleo atómico. Esta propiedad se ha podido correlacionar con otras
propiedades atómicas y moleculares. Fue Linus Pauling el investigador que propuso
esta magnitud por primera vez en el año 1932, como un desarrollo más de su teoría del
enlace de valencia

38. Energía de ionización
●
La energía de ionización, potencial de
ionización o EI es la energía necesaria para
separar un electrón en su estado fundamental
de un átomo, de un elemento en estado
gaseoso.1 La reacción puede expresarse de
la siguiente forma:
A_(g) + E_
A+_(g) + 1 e-.

39. Afinidad electrónica
La afinidad electrónica (AE) o electroafinidad se
define como la energía liberada cuando un átomo
gaseoso neutro en su estado fundamental (de
mínima energía) captura un electrón y forma un ion
mononegativo:
X (g) + e--
X- (g) + E

40. Resumen de tendencias

41. Aristoteles y los primeros 4 elementos
Agua, tierra, aire y fuego

42. Cortan la cabeza, pero no sus memorias
al padre de la Química
●
Antoine Levosier
En las investigaciones de Lavoisier incluyeron algunos de los
primeros experimentos químicos de estequiometria.
Donde demostró que en una reacción, la cantidad de materia
siempre es la misma al final y al comienzo de la reacción.
Estos experimentos proporcionaron pruebas para la ley de
conservación de la materia. Lavoisier también investigó la
composición del agua y denominó a sus componentes oxígeno e
hidrógeno.
Entre los experimentos más importantes de Lavoisier fue examinar
la naturaleza de la combustión, demostrando que es un proceso en
el que se produce la combinación de una sustancia con oxígeno
También reveló el papel del oxígeno en la respiración de los
animales y las plantas.
En el Tratado elemental de química (1789), Lavoisier aclaró el
concepto de elemento como una sustancia simple que no se puede
dividir mediante ningún método de análisis químico conocido, y
elaboró una teoría de la formación de compuestos a partir de los
elementos. También escribió Memoria sobre la combustión (1777) y
Consideraciones generales sobre la naturaleza de los ácidos (1778).

44. TRIADAS DE DOBEREINER
Johann Wolfgang
Dobereiner
(1780-1849)
descubrió que los
elementos con
propiedades
semejantes pueden
estudiarse
agrupándolos en
ternas o triadas, en
las que el primer
átomo tiene una
masa atómica
aproximadamente
igual a la media
arimética de las
masas atómicas de
los otros dos.

45. John Alexandre Reian
Newlands 1864
(1837-1898) publicaron
que si se clasificaran
los elementos según el
orden creciente de sus
masas atómicas
(dejando el hidrógeno),
después de colocar 7
elementos, en el
octavo, se repetían las
propiedades del
primero. Debido a las
semejanzas de la
distribución con la
escala musical, se la
llamó Ley de las
octavas de Newlands.

46. 1864

47. 1869
El químico ruso
Dimitri Ivanovich Mendeleiev
(1834-1907),dispuso los elementos conocidos
(63) en líneas por orden creciente de la masa
atómica, de manera que los que tenían igual
similaridad química (valencia)
se hallaban ubicados en una misma hilera
vertical. Estos elementos mostraban un gran
parecido en sus propiedades.
Esta organización la denominó: Mendeléiev
Ley Periódica de los Elementos. En ésta, hubo
las casillas suficientes para los nuevos
elementos a descubrir en el futuro.

48. Julius Lothar Meyer
1870
(1830- 1895) construyó un grafico de periodicidad
del volumen atómico versus la masa atómica,que
indicó que las relaciones entre propiedades son
periódicas con respecto a la masa atómica.

49. 1871
Dimitri Ivanovich Mendeleiev diseñó un cuadro compuesto por 7 Filas
(períodos) y ocho columnas. Al conjunto de elementos en la Fila
vertical lo llamó familia o grupo por tener propiedades semejantes. A
diferencia de la tabla de Newlands, la de Mendeleiev relaciona
familias. Mendeleiev prevée las propiedades químicas y físicas de tres
elementos que años después serían descubiertos como Escandio,
Galio y Germanio.
.

50. Henry Moseley
En 1913, creó la tabla periódica
moderna, organizando a los
elementos de forma creciente
basandose en los números
atómicos.

51. Regla del octeto
●
●
La regla del octeto, enunciada en 1917 por Gilbert Newton Lewis, dice
que la tendencia de los iones de los elementos del sistema periódico
es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8
iones que tienen carga negativa, es decir electrones, de tal forma que
adquiere una configuración muy estable. Esta configuración es
semejante a la de un gas noble,1 los elementos ubicados al extremo
derecho de la tabla periódica. Los gases nobles son elementos
electroquímicamente estables, ya que cumplen con la estructura de
Lewis, son inertes, es decir que es muy difícil que reaccionen con algún
otro elemento. Esta regla es aplicable para la creación de enlaces
entre los átomos, la naturaleza de estos enlaces determinará el
comportamiento y las propiedades de las moléculas. Estas
propiedades dependerán por tanto del tipo de enlace, del número de
enlaces por átomo, y de las fuerzas intermoleculares.
Existen diferentes tipos de enlace químico, basados todos ellos, como
se ha explicado antes en la estabilidad especial de la configuración
electrónica de los gases nobles, tendiendo a rodearse de ocho
electrones en su nivel más externo. Este octeto electrónico puede ser
adquirido por un átomo de diferentes maneras:
●
Enlace iónico
●
Enlace covalente
●
Enlace metálico
●
Enlaces intermoleculares
●
Enlace coordinado

52. ESTRUCTURAS DE LEWIS
La estructura de Lewis, también llamada diagrama de punto, modelo
de Lewis o representación de Lewis, es una representación gráfica
que muestra los pares de electrones de enlaces entre los átomos de
una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir.
Son representaciones adecuadas y sencillas de iones y compuestos,
que facilitan el recuento exacto de electrones y constituyen una base
importante para predecir estabilidades relativas.

53. Principio de Incertidumbre de Heisengberg (1925)
Establece
la
imposibilidad
de
que
determinados pares de magnitudes físicas
sean conocidas con precisión arbitraria. No se
puede determinar simultáneamente y con
precisión arbitraria, ciertos pares de variables
físicas, como son, por ejemplo, la posición y el
momento lineal (cantidad de movimiento) de
un objeto dado.
En otras palabras, cuanta mayor certeza se
busca en determinar la posición de una
partícula, menos se conoce su cantidad de
movimientos lineales y, por tanto, su velocidad.
Este principio fue enunciado por Werner
Heisenberg en 1925.
Werner Heisenberg

54. Principio de Pauli
Wolfgang Ernest Pauli
Dos electrones en un átomo no
pueden tener idéntico número
cuántico.

55. Teoria Cuántica de Planck
Avanzando en el desarrollo de esta teoría, descubrió
una constante de naturaleza universal que se conoce
como la constante de Planck. La ley de Planck
establece que la energía de cada cuanto es igual a la
frecuencia de la radiación multiplicada por la
constante universal. Fue premiado con el Nobel y
considerado el creador de la teoría cuántica.
En el año 1900 un joven científico alemán llamado Max Planck rompe con todos los
paradigmas de la ciencia, proponiendo que los átomos y las moléculas solo podían
absorber o emitir energía en cantidades discretas como pequeños paquetes, los
cuales denominó “Cuantos”

56. El Espectro de Luz Visible
Cada elemento posee su propio espectro de
emisión, como se observa en la figura , ya
que la energía esta cuantizada, como
planteó Max Planck. Por esta razón, si se
tienen las líneas espectrales de un
elemento desconocido, se puede ver con
qué elemento coinciden estas líneas para
así poder identificarlo. Estas líneas
espectrales equivalen a una huella dactilar
en el caso de las personas.

57. Regla de Hund
La regla de Hund es un método empírico
utilizado para el llenado de orbitales que posea
igual energía.
●
Así podemos decir que existe un orbital s, tres
orbitales tipo p, cinco orbitales atómicos tipo d,
y siete tipo f. En ellos se van colocando los
electrones con spines paralelos en la medida
de lo posible. La partícula analizada será más
estables ( es decir, tendrá menor energía),
cuando los electrones se encuentren en modo
desapareado, con espines colocados
paralelamente, en cambio poseerá mayor
energía cuando los electrones se encuentren
apareados.
Friedrich Hund

58. Principio de Aufbau
El principio de Aufbau contiene una serie de
instrucciones relacionadas a la ubicación de
electrones en los orbitales de un átomo. El modelo,
formulado por el físico Niels Bohr, recibió el nombre de
Aufbau (del alemán Aufbauprinzip: principio de
construcción) en vez del nombre del científico.
También se conoce popularmente con el nombre de
regla del serrucho o regla de Madelung.
Los orbitales se 'llenan' respetando la regla de Hund,
que dice que ningún orbital puede tener dos
orientaciones del giro del electrón sin antes de que los
restantes números cuánticos magnéticos de la misma
subcapa tengan al menos uno. Se comienza con el
orbital de menor energía.
Primero debe llenarse el orbital 1s (hasta un máximo
de dos electrones), esto de acuerdo con el número
cuántico l.
Seguido se llena el orbital 2s (también con dos
electrones como máximo).

59. Principio de Le' Chatelier

60. Continuara …....
Recuerde que: