lunes, 10 de junio de 2013

9º Parte

Comportamiento químico de los grupos de la tabla periódica

Entre las propiedades de los elementos químicos existen semejanzas y diferencias que permiten formar grupos semejantes. Esta clasificación es útil para sistematizar el estudio de los elementos y predecir su comportamiento químico. El comportamiento quimico es la ley periódica es la ordenación que, atendiendo a diversos criterios, distribuye los distintos elementos químicos conforme a ciertas características.

Inicialmente la estableció Dimitri Mendeleiev, quien ordenó los elementos basándose en la variación computacional de las propiedades químicas, pero Julius Lothar Meyer ayudo a al establecimiento aunque este trabajó por separado, llevó a cabo un orden a partir de las propiedades físicas de los átomos.

En total existen 9 períodos. El número de período indica la cantidad de niveles energéticos (órbitas) que tienen los átomos de los elementos que se ubican en dicho período. Así el H y el He, que están en el período 1 tienen una sola órbita; el Li al estar en período 2 cuenta con dos niveles energéticos, etc.

Los elementos químicos que se ubican en la Tabla Periódica: Metales, Metaloides y No metales.
Elementos metálicos: este grupo representa la mayoría de los elementos, normalmente se encuentran en estado sólido y de acuerdo a sus propiedades conforman cinco nuevos grupos dentro de la tabla periódica:

Metales alcalinos: Son elementos de alto carácter metálico, sólidos, de baja densidad, blandos, de puntos de fusión relativamente bajos y altamente reactivos con respecto al resto de los metales.
Metales alcalinotérreos: Los metales alcalinotérreos son un grupo de elementos que forman una familia. Estos elementos se encuentran situados en el grupo 2 de la tabla periódica. Son metales de baja densidad, coloreados y blandos.
Metales de transición: Pertenecen a los grupos del 3 al 11, Se caracterizan, en general, por tener alta densidad, alto punto de fusión y una reactividad química muy diversa.
Dentro de estos metales tenemos un subgrupo perteneciente a dos series: serie de los actínidos, y serie de los lantánidos.
Serie de los actínidos: No existen en forma natural por que tienden a desintegrarse radiactivamente con facilidad.
Serie de los lantánidos: Son por lo general blandos, de color gris y buenos conductores de electricidad.
Metales de los grupos 3 al 6: Estos comprenden algunos semi - metales o metaloides.

Elementos no metálicos: Podemos decir que solo el 20% de los elementos químicos se pueden considerar como no metales. Estos elementos requieren sólo un pequeño número de electrones para alcanzar una estructura estable. Clasificación de los no metales en la tabla periódica:
Hidrogeno: Es el elemento mas pequeño que existe, no se puede ubicar bien en la tabla debido a sus propiedades peculiares.
Grupo del carbono: Comprende elementos metálicos, no metálicos y semi-metálicos.
Grupo del nitrógeno: Comprende los no metales, nitrógeno y fósforo, los semimetales arsénicos y antimonio y el metal bismuto.
Grupo del oxigeno: Comprende los no metales oxigeno, azufre y selenio, el semi metal Telurio y el metal polonio.
Grupo de los halógenos: Comprende solo no metales: Fluor, Cloro, Bromo, Yodo y Astato.
Grupo de gases nobles o inertes: Comprende solo no metales gaseosos: Helio, Neon, Argon, Kriptón y Radon.

El radio atómico es la distancia entre el núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del mismo. Se suele medir en picómetros (1 pm=10-12 m) o Angstroms (1 Å=10-10 m).

8º Parte

propiedades físicas y químicas de cada grupo de elementos contenidos en la tabla periodica

Los grupos o familias de elementos vienen agrupados en columnas en la Tabla Periódica porque gozan de propiedades parecidas. Conforme se va bajando en un grupo, los elementos muestran tendencias a la vez que las propiedades varían ligeramente.

HIDRÓGENO

No pertenece a ningún grupo, está recuadrado solo en la Tabla Periódica.
Es un gas molecular diatómico y covalente: H–H.

GRUPO 1
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.
Nombre del grupo: Metales Alcalinos.
Son metales blandos.
Son plateados.
Reaccionan violentamente con el agua.
Son muy reactivos, por lo que los dejamos en aceite para evitar su reacción con el aire o el agua.
Forman iones con una sola carga positiva.
Conforme descendemos en la columna, decrece el punto de fusión y aumenta la reactividad.
Conforme descendemos en la columna, las energías de ionización y electronegatividad, ya de por sí bajas, disminuyen más aún.
Los compuestos que forman son, casi exclusivamente, iónicos.

GRUPO 2
Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.
Nombre del grupo: Metales Alcalinotérreos
Como metales son más duros que los del grupo anterior, aunque siguen siendo blandos.
Son plateados.
Excepto el berilio, reaccionan con el agua.
Son reactivos, pero no lo son tanto como los del grupo 1, por lo cual no hay necesidad de guardarlos en aceite.
Forman iones con doble carga positiva.
Conforme descendemos en la columna, aumenta la reactividad.
Conforme descendemos en la columna, las energías de ionización y electronegatividad, ya de por sí bajas, disminuyen más aún.
Los compuestos que forman son, casi exclusivamente, iónicos, con la salvedad del berilio.

GRUPOS 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
Nombre de este "grupo de grupos": Metales de Transición.
Se llaman así por un lado por ser metales, y por otro lado porque tienen propiedades de transición entre las propiedades del bloque de grupos que se encuentra a su izquierda, y las del bloque que se encuentra a la derecha.
Tienen carácter metálico.
Punto de fusión y densidad altos, a la excepción del titanio, que es muy ligero; y del zinc, que funde a temperaturas bajas.
Actúan solos o compuestos con otros como catalizadores.
Dan origen a una gran variedad de cationes con diferente carga.
Forman compuestos coloreados.
Pueden reaccionar con otro elemento y formar así más de un compuesto.
El cobre, la plata y el oro son metales maleables, dúctiles y pueden permanecer libres, o sea, sin combinarse, en la naturaleza.

UN “SUB-GRUPO”: LOS ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA
Los Elementos de Transición Interna son: el lantánido con sus lantánidos y el actinio con sus actínidos.
Son indudablemente metales.
Son muy parecidos entre sí, debido a que los electrones se sitúan en los orbitales internos f.
Son todavía más parecidos entre ellos en las propiedades químicas, cuando las estructuras electrónicas son muy parecidas.

GRUPO 13
B, Al, Ga, In, Tl.
Nombre del grupo: Elementos del Boro.

GRUPO 14
C, Si, Ge, Sn, Pb.
Nombre del grupo: Elementos del Carbono.
La línea gruesa (que tiene forma de escalera) cruza las columnas 13 a 17; los elementos próximos a ella tienen, a menudo, tanto propiedades metálicas como no-metálicas: el carbono, que es no-metal, conduce la electricidad; el silicio y el germanio son semiconductores con resistencias que varían con las condiciones de manera muy acusada.
No se parecen mucho los elementos: el carbono es no-metal y puede formar con del carbono cadenas muy largas; el silicio es un no-metal con algunas propiedades metálicas; el germanio es un semimetal típico; el estaño y el plomo son metales pero menos reactivos que los demás metales.

GRUPO 15
N, P, As, Sb, Bi.
Nombre del grupo: Elementos del Nitrógeno.
No-metales: nitrógeno, fósforo; semimetales: arsénico, antimonio; metal: bismuto.

GRUPO 16
O, S, Se, Te, Po.
Nombre del grupo: Elementos del Oxígeno.
No-metales típicos.
El potencial de ionización y la afinidad electrónica son elevados.
Son muy electronegativos.

GRUPO 17
F, Cl, Br, I, At.
Nombre del grupo: Halógenos.
Son no-metales coloreados y oscurecen según se desciende en el grupo.
Se presentan en moléculas diatómicas (Fl2, Cl2, Br2, I2).
Los puntos de fusión y de ebullición son crecientes según se baja en el grupo.
Muy reactivos.
La reactividad “disminuye” al descender en el grupo, por lo que el halógeno en un compuesto desplaza al otro elemento si está por debajo de sí mismo, ya que “acepta” electrones.
Reaccionan con H para formar haluros de hidrógeno que son ácidos en agua.
Reaccionan con metales formando haluros metálicos iónicos.
Son agentes oxidantes muy reactivos.
No-metales típicos.
El potencial de ionización y la afinidad electrónica son elevados.
Son muy electronegativos.

GRUPO 18
He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.
Nombre del grupo: Gases Nobles.
No tienen color.
Se encuentran en el aire en cantidades muy pequeñas.
Son químicamente poco activos y sus moléculas son monoatómicas, todo ello debido a la configuración electrónica, que es estable.
Son muy poco reactivos; el helio y el neón no reaccionan nunca.
Al descender en el grupo los elementos son más densos y con un punto de ebullición más elevado.

7º Parte

LOS GRUPOS DE LA TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS

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 (IX B): familia del Cobalto
Grupo 10 (X 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 oanfígenos
Grupo 17 (VII A): los halógenos
Grupo 18 (VIII A): los gases nobles

6º Parte

Julius Lothar von Meyer

Julius Lothar Meyer nació en Varel (Oldenburg, Alemania) en 1830. Estudió en las universidades de Zurich, Würzburg, Heidelberg y Königsberg (actualmente Kaliningrado). En 1866 era ya catedrático de ciencias naturales en Eberswalde. Dos años mas tarde se trasladó a la escuela técnica superior de Karlsruhe, donde impartió sus enseñanzas hasta el año 1876. Después de esta fecha pasa a la Universidad de Tubinga, donde trabajará hasta su muerte.

En un artículo publicado en 1870 presentó su descubrimiento de la ley periódica que afirma que las propiedades de los elementos son funciones periódicas de su masa atómica. Esta ley fundamental fue descubierta en 1869 por el químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléiev, quien fue más reconocido por el hallazgo que su colega Meyer.

Entre sus logros científicos se encuentra la obtención de una curva que establece la relación entre los volúmenes de los átomos y sus pesos.
Todos los demás cuerpos simples, hasta el 105, fueron descubiertos en los siglos XIX y XX en una vertiginosa carrera, en la que jugó un papel muy importante la Tabla Periódica de los Elementos, propuesta en su forma primitiva por el ruso Dmitri Ivanovich Mendeléiev e independientemente por el alemán Julius Lothar Meyer y que, por si sola, constituye uno de los más grandes logros científicos de la Humanidad.

En 1864 Julius Lothar Meyer publicó un libro titulado Teoría química moderna, en el que expuso los fundamentos principales de esta ciencia, además de las relaciones existentes entre las propiedades de los elementos químicos y sus respectivos pesos atómicos. En 1968 Meyer realizó una tabla de clasificación similar en muchos aspectos a la que Mendeleiev publicó un año más tarde; sin embargo no llegó a publicarla hasta el año 1870. La tabla de Meyer mostraba de forma gráfica las relaciones entre el volumen y número atómico y las propiedades periódicas de los elementos que la constituían.

Meyer trabajó en diversas áreas de la química, pero su mayor esfuerzo se centró en la preocupación de clasificar los elementos químicos y en la obtención de sus propiedades químicas para predecir su comportamiento periódico en la tabla. Aunque presentaba algunos inconvenientes, tanto la tabla propuesta por Meyer como la de Mendeleiev dejaron vacantes algunos lugares del sistema periódico, así como las propiedades de elementos desconocidos hasta entonces, hecho que les llevó a predecir la existencia de tres elementos, denominados escandio, galio y germanio. Estos descubrimientos dieron fe de la validez de ambas clasificaciones.

La regularidad estructural de esta tabla hizo sospechar a químicos y físicos que el átomo, a pesar de lo que su nombre indica, no es una entidad indivisible, sino una unidad estructural, y que su estructura cortical, es decir, su configuración electrónica, estaba íntimamente relacionada con la estructura de la tabla periódica.

Julius Lothar Meyer murió en Tübingen en 1895.

5º Parte

Antoine-Laurent de Lavoisier

26 de agosto de 1743 - 8 de mayo de 1794. Químico francés, considerado el creador de la química moderna por sus estudios sobre oxidación de los cuerpos, el fenómeno de la respiración animal, análisis del aire, conservación de la masa (con el enunciado de una famosa Ley), calorimetría, etc.

En 1754 empezó sus estudios en la escuela de elite "College Mazarin" destacando por sus dotes en las ciencias naturales. Estudió Ciencias Naturales y Derecho por petición de su padre. En 1771 se casa con Marie de Lavoisier. La dote le permite instalar un laboratorio grande donde le asistió su esposa redactando entre otros el cuaderno de laboratorio.

Escribió un gran Tratado Elemental de Química, asumió asimismo la inspección nacional de las compañías de fabricación de pólvora y fue recaudador de impuestos, cargo por el cual fue guillotinado al producirse la Revolución francesa.

4º Parte

Johann Wolfgang Döbereiner

Nacido en Hof en Baviera, Johann Wolfgang Dóbereiner comenzó como aprendiz de farmacéutico en 1794, y más tarde practicó farmacia Dillingburg, Karlsruhe y Estrasburgo, donde estableció como fabricante de productos químicos. Durante un tiempo se llevó a cabo y el instituto para la enseñanza de la química práctica, y luego se unió a una empresa textil y se dedicó a la mejora de los procesos de tintura. Las guerras napoleónicas le arruinó, pero tuvo la suerte de venir en conocimiento de Goethe, quien obtuvo para él una cátedra en Jena, donde permaneció desde 1810 hasta su muerte el 24 de marzo de 1849. Döbereiner se acredita con la mejora (y dar una explicación correcta de) la elaboración de vinagre, pero es mejor conocido por dirigir la atención, en 1817, al hecho de que el peso atómico del estroncio es la media de las de calcio y bario. También notó la misma relación con otras 'tríadas' (cloro, bromo, yodo, azufre, selenio, teluro). Dóbereiner de "tríadas" pasaron desapercibidas en el momento, y sólo después de Newlands '' ley de las octavas "y ley periódica de Mendeleef habían enunciado unos cincuenta años más tarde hizo el trabajo de Dóbereiner llamar la atención. Tampoco se sabe en general que se presentó, en 1832, el método de preparación de oxígeno a partir de clorato de potasio por calentamiento en presencia de dióxido de manganeso.

3º Parte

Dmitri Ivánovich Mendeléiev

Nacido en Rusia el 8 de febrero de 1834, Dmitri Mendeleyev fue un químico ruso que desarrolló la clasificación periódica de los elementos. En su versión de la tabla periódica, dejó huecos en los lugares donde él creía elementos desconocidos cabrían dentro y predijo las propiedades posibles de tres de los elementos potenciales. La prueba de muchas de sus predicciones durante su vida llevó a la fama a Mendeleyev como el fundador de la ley periódica. Mendeleyev murió en Rusia el 2 de febrero de 1907.

2º Parte

2º Parte

HISTORIA DE LA TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS

En 1869, el ruso Dmitri Ivánovich Mendeleiev publica su primera Tabla Periódica en Alemania. Un año después lo hace Lothar Meyer, que basó su clasificación periódica en la periodicidad de los volúmenes atómicos en función de la masa atómica de los elementos.

Por ésta fecha ya eran conocidos 63 elementos de los 90 que existen en la naturaleza. La clasificación la llevaron a cabo los dos químicos de acuerdo con los criterios siguientes:

* Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atómicas.
* Situaron en el mismo grupo elementos que tenían propiedades comunes como la valencia.
La primera clasificación periódica de Mendeléyev no tuvo buena acogida al principio. Después de varias modificaciones publicó en el año 1872 una nueva Tabla Periódica constituida por ocho columnas desdobladas en dos grupos cada una, que al cabo de los años se llamaron familia A y B.
En su nueva tabla consigna las fórmulas generales de los hidruros y óxidos de cada grupo y por tanto, implícitamente, las valencias de esos elementos.

Esta tabla fue completada a finales del siglo XIX con un grupo más, el grupo cero, constituido por los gases nobles descubiertos durante esos años en el aire. El químico ruso no aceptó en principio tal descubrimiento, ya que esos elementos no tenían cabida en su tabla. Pero cuando, debido a su inactividad química (valencia cero), se les asignó el grupo cero, la Tabla Periódica quedó más completa.

El gran mérito de Mendeléyev consistió en pronosticar la existencia de elementos. Dejó casillas vacías para situar en ellas los elementos cuyo descubrimiento se realizaría años después. Incluso pronosticó las propiedades de algunos de ellos: el galio (Ga), al que llamó eka-aluminio por estar situado debajo del aluminio; el germanio (Ge), al que llamó eka-sicilio; el escandio (Sc); y el tecnecio (Tc), que sería el primer elemento artificial obtenido en el laboratorio, por síntesis química, en 1937.

1º Parte

TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS

IMAGEN DE LA TABLE PERIODICA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS