¿Qué es la Tabla periódica de los elementos?
La tabla
periódica, o tabla periódica de los elementos, es un registro organizado
de los elementos químicos según su número atómico, propiedades y
características.
Está compuesta
por 118 elementos confirmados por la Unión Internacional de Química Pura y
Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés), de los cuales
94 son elementos
que existen en la naturaleza, y
24 elementos son
sintéticos, es decir, han sido creados de manera artificial.
Su desarrollo
está estrechamente vinculado con el descubrimiento de nuevos elementos y el
estudio de sus propiedades comunes. Aspectos como la noción de masa atómica y
las relaciones entre la masa atómica y las propiedades periódicas de los
elementos han resultado fundamentales para configurar la tabla periódica
moderna.
La tabla
periódica funciona como una herramienta fundamental para el estudio de la
química, pues permite identificar de manera coherente y fácil las diferencias y
similitudes entre los elementos químicos.
Su creación le es
atribuida al científico ruso Dimitri Mendeléyev en 1869. A partir de entonces,
la tabla periódica ha sido mejorada y actualizada por otros científicos a
medida que se descubren y estudian nuevos elementos.
¿Cómo está organizada la tabla periódica?
La tabla
periódica presenta todos los elementos conocidos hasta el momento, los cuales
están organizados y ubicados según sus características y relación entre los
mismos en grupo, períodos, bloques y metales, metaloides y no metales.
GRUPOS
La tabla
periódica está compuesta por 18 grupos de elementos organizados en columnas
verticales, numerados del 1 al 18 de izquierda a derecha, comenzando por los
metales alcalinos y terminando con los gases nobles.
Los elementos que
pertenecen a una misma columna tienen características químicas similares, a
partir de cómo se estructuran los electrones en la última capa del átomo.
Por ejemplo, en
la primera columna se ubican los elementos que tienen un electrón en la última
capa del átomo. En este caso, el potasio tiene cuatro capas y en la última
tiene un electrón.
Los elementos
químicos se organizan en grupos de la siguiente manera:
·
Grupo
1 (I A): metales alcalinos.
·
Grupo
2 (II A): 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): térreos.
·
Grupo
14 (IV A): carbonoideos.
·
Grupo
15 (V A): nitrogenoideos.
·
Grupo
16 (VI A): calcógenos o anfígenos.
·
Grupo
17 (VII A): halógenos.
·
Grupo
18 (VIII A): gases nobles.
Períodos
Los períodos son
las siete filas horizontales que tiene la tabla periódica. En estas filas se
agrupan los elementos que tienen el número de capas de electrones que coincide
con el número del período.
Por ejemplo, en
la primera fila el hidrógeno y el helio tienen una capa de electrones. En el
período dos hay ocho elementos que tienen dos capas de electrones. En la
tercera fila los elementos tienen tres capas de electrones, y así
sucesivamente.
En el periodo
seis se encuentran los elementos que tienen seis capas de electrones, al igual
que la fila inferior de los lantánidos. En el período siete se encuentran los
elementos que tienen siete capas de electrones, al igual que la última fila de
los actínidos.
Metales, metaloides y no metales
Se pueden
diferenciar tres categorías de los elementos que componen la tabla periódica a
partir de sus propiedades químicas y físicas que son: metales, metaloides y no
metales.
Metales: son
elementos sólidos a temperatura ambiente, menos el mercurio que se encuentra en
estado líquido. Son maleables y dúctiles, y son buenos conductores de calor y
de electricidad. Se encuentran del lado izquierdo de la tabla.
No metales: en
su mayoría se trata de gases, aunque también hay líquidos. Estos elementos no
son buenos conductores de electricidad. Se encuentran del lado derecho de la
tabla.
Metaloides o
semimetales: tienen propiedades tanto de los metales como de los no
metales. Pueden ser brillantes, opacos y poco dúctiles. Su conductividad
eléctrica es menor a los metales, pero mayor a los no metales. Se encuentran
del lado derecho de la tabla, entre los metales y no metales.
Bloques
La tabla
periódica también se puede dividir en cuatro bloques según la secuencia de
capas de electrones de cada elemento. El nombre de cada bloque deriva según el
orbital en el que se ubica el último electrón.
·
Bloque
s: grupos 1 y 2 de los metales alcalinos, alcalinotérreos, hidrógeno y helio.
·
Bloque
p: abarca los grupos del 13 al 18 y metaloides.
·
Bloque
d: compuesta por los grupos del 3 al 12 y los metales de transición.
·
Bloque
f: no tiene número de grupo y corresponde a los lantánidos y actínidos.
Generalmente, se colocan debajo de la tabla periódica.
Tendencias de la tabla periódica
Entre las tendencias
periódicas están:
·
Radio
atómico: es la distancia que hay entre el núcleo del átomo y su orbital
más externo, lo que permite calcular el tamaño del átomo. Aumenta de derecha a
izquierda en los períodos, así como de arriba hacia abajo en los grupos.
·
Afinidad
electrónica: se describe como la energía que libera un átomo cuando se le
agrega un electrón o viceversa. Aumenta en los períodos de izquierda a derecha,
y en los grupos aumenta hacia arriba.
·
Electrones
de valencia: se refiere a los electrones que se encuentran en la capa más
externa del átomo. Aumentan a medida que los elementos se ubican de izquierda a
derecha, y se establecen a partir del grupo de la tabla periódica al que
pertenece el elemento.
·
Energía
de ionización: energía necesaria para separar un electrón del átomo. En un
período esta energía aumenta hacia la derecha, y en un grupo aumenta hacia
arriba.
·
Electronegatividad: capacidad
de un átomo para atraer electrones hacia sí mismo. Aumenta de izquierda a derecha
a lo largo de un período.
·
No
metales: las propiedades de los no metales aumentan a medida que los
elementos se encuentran en la parte superior derecha de la tabla.
·
Metales: las
propiedades de los metales son mayores a medida que los elementos se ubican en
la parte inferior izquierda de la tabla.
Datos
fundamentales de los elementos químicos
Las tablas
periódicas suelen contener datos fundamentales de cada uno de los elementos
existentes en ella, que permite establecer una organización coherente a partir
de sus características como el símbolo, nombre, número atómico y masa atómica,
para determinar su uso.
·
Masa
atómica: se refiere a la masa del átomo, compuesta por protones y
neutrones.
·
Energía
de ionización: es la energía que se necesita para separar un electrón del
átomo.
·
Símbolo
químico: abreviaturas para identificar el elemento químico.
·
Nombre: nombre
que recibe el elemento químico, puede derivar del latín, inglés, francés,
alemán o ruso.
·
Configuración
electrónica: forma en que se estructuran u organizan los electrones en un
átomo.
·
Número
atómico: se refiere al número total de protones que tiene un átomo.
·
Electronegatividad: es
la capacidad que tiene un átomo para atraer electrones hacia sí mismo.
·
Estados
de oxidación: indicador del grado de oxidación de un átomo que forma parte
de un elemento químico compuesto.
¿Para qué sirve la tabla periódica?
La tabla
periódica resulta de gran utilidad para los estudios de la ciencia dada las
diferentes funciones que tiene.
·
Permite
identificar las diferencias y similitudes entre los diferentes elementos. Por
ejemplo, contiene información valiosa como la masa atómica de cada elemento.
·
Posibilita
analizar el comportamiento químico de los elementos. Por ejemplo, al distinguir
la electronegatividad y configuración electrónica del elemento.
·
Sirve
como una herramienta fundamental para el estudio de la química, incluso, de la
biología y otras ramas de la ciencia, ya que identifica las características
principales de los elementos químicos.
·
Facilita
distinguir los elementos a partir de su número atómico. Esto se debe a que los
elementos están compuestos por átomos, que reciben su nombre y se diferencian
por el número de protones, electrones y neutrones que contenga.
Se puede emplear
para predecir las propiedades químicas de nuevos elementos a incluir en la
tabla, tomando en cuenta las características de los elementos ya definidos.
Historia de la tabla periódica
La creación de la
tabla periódica se le atribuye al científico ruso Dmitri Mendeléyev, quien en
1869 reunió en una tabla los 63 elementos hasta el momento conocidos por la
ciencia.
Mendeléyev
organizó los elementos de forma creciente a partir de sus masas atómicas,
teniendo cuidado de colocar en la misma columna a aquellos cuyas propiedades
físicas son similares. Incluso, dejó espacios vacíos previendo la existencia de
otros elementos aún no descubiertos en aquel momento, y que debían incluirse en
la tabla.
Poco después, el
químico alemán Julius Lothar Meyer ordenó los elementos a partir de las
propiedades físicas de los átomos. Finalmente, su estructura actual se la
debemos al científico suizo Alfred Werner.
Los últimos
cambios importantes en la tabla periódica son obra del trabajo del premio Nobel
de Química Glenn Seaborg, quien, entre otras cosas, ordenó la serie de los
actínidos debajo de la serie de los lantánidos.
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