Química Básica

TABLA PERIÓDICA

La Tabla Periódica de Elementos Químicos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características. La misma se le atribuye al químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeléiev, quien ordenó los elementos basándose en la variación manual de las propiedades químicas, si bien Jullius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos. La forma actual es una versión modificada de la de Mendeléiev, fue diseñada por Alfred Werner.

Descripción: Los elementos se hallan distribuidos:

•         En 7 filas denominadas (periodos).

•         En 18 columnas o familias, las cuales se ordenan en grupos; 8 grupos A y 8 grupos B. 

PERIODOS: Son las filas horizontales, nos indican el último nivel de energía del elemento. Existen 7 periodos o niveles.

•       Periodo 1, 2 y 3, formados por 2, 8 y 8 elementos respectivamente, son denominados Periodos cortos.

•         Periodos 4, 5 y 6 son los Periodos largos, el 7º periodo se halla incompleto.

CLASIFICACIÓN DE LAVOISIER

El propio Lavoisier dio la primera clasificación de elementos agrupando los mismos en:  Metales,  no metales y  metaloides o metales de transición.

METALES

Los metales se pueden conformar en láminas muy delgadas, es decir, son maleables; y en hilos, o sea que son dúctiles. Ambas propiedades se derivan de la disposición, en capas, de los iones que forman la red. Pueden resistir tensiones sin romperse, esto quiere decir que son tenaces. Las fuerzas de atracción que existen entre los iones positivos y la nube de carga negativa son muy intensas y mantienen la estructura firmemente unida. Presentan bajo poder de ionización. Su peso específico es alto. Por lo general en su último nivel de energía tienen 1 a 3 electrones. Se oxidan al perder electrones. Al unirse con oxigeno forman óxidos y si esto reaccionan con agua forman hidróxidos. En los metales podemos diferenciar las siguientes propiedades.

PROPIEDADES FÍSICAS

•         La mayoría son sólidos

•         Conductividad

•         Brillo

•         Dureza

•         Maleabilidad y ductilidad

•         El Hg, es líquido

•         El Fe, Ni y Co, presentan magnetismo

  

PROPIEDADES QUÍMICAS

•         Re-actividad, facilidad y velocidad con la que un elemento se combina con otro para formar un compuesto

CARACTERÍSTICAS DE LOS METALES

•         Sus átomos están ordenados de forma compacta formando cristales

•         Tienden a perder e-  del último orbital

METALES EN LA TABLA PERIÓDICA

Los metales en un grupo tienen propiedades similares, la reactividad de los metales tiende a disminuir al movernos de izquierda a derecha en la tabla periódica.

En los grupos A, el número de grupo identifica el número de electrones que tienen esos elementos en su última órbita. Por ejemplo, el oxígeno pertenece al grupo VI-A por tener seis electrones en la última órbita; esto so sucede con los del grupo B.

•         Grupo I-A       Metales Alcalinos (excepto H)

•         Grupo II-A      Metales Alcalino térreos

•         Grupo III-A     Familia de Boro o Anfóteros

•         Grupo IV-A     Familia del carbono

•         Grupo V-A      Familia del Nitrógeno

•         Grupo VI-A     Familia del Oxígeno o Calcógenos

•         Grupo VII-A    Familia de los Halógenos (Formadores de sales)

•         Grupo VIII-A   Gases Nobles, Raros o Inertes

 METALES ALCALINOS, GRUPO I

•         Del Li al Fr, reaccionan con otros elementos perdiendo 1 e-.

•         Son los más reactivos de entre los metales.

•         Presentan baja dureza.

•         Los más importantes son el Na y el K

METALES ALCALINOTERREOS, GRUPO II

•         Ligeramente duros

•         Buenos conductores de electricidad.

•         Reaccionan perdiendo dos electrones

•         Son menos reactivos que los metales alcalinos.

•         Los más importantes son el Ca y el Mg

METALES DE TRANSICIÓN

•         Elementos del grupo 3 al 12

•         Son duros y brillosos

•         Son buenos conductores de la electricidad

•         Los más comunes son: el Fe, Cu, Ni, Ag y Au

METALES DEL GRUPO 13 AL 15

•         Son los de menor reactividad de entre los metales.

•         Los de mayor utilidad son el Al, por ser de peso ligero, que se utiliza en piezas de aeroplanos; el Sn, que se utiliza en fabricación de pinturas y tintas; y, el Pb, que se utiliza en las baterías de automóviles.

LANTÁNIDOS

•         Son llamados elementos de transición interna

•         Son suaves, maleables

•         Presentan brillo y una alta conductividad

•         Se mezclan con elementos comunes para formar aleaciones

•       Se encuentran en abundancia en la corteza terrestre, en minerales como la monacita.

ACTINIDOS

•         Son llamados elementos de transición interna

•         Son en total 15 y tienen periodos cortos de vida

•         Son isótopos radioactivos

•         Solo el Ac, Th, Pa y U se encuentran de manera natural.

•         El uranio se utiliza para producir energía en plantas nucleares.

NO METALES

PROPIEDADES FÍSICAS

•         El C, I y S, son sólidos a temperatura ambiente.

•         El Br es el único no metal que es líquido a temperatura ambiente

•         Tienen puntos de fusión muy bajos y baja densidad.

CARACTERÍSTICAS

•         Los átomos de los no metales, generalmente gana o comparten electrones

•         Son malos conductores del calor y la electricidad.

HALÓGENOS

•         Son formadores de sales

•         Son muy reactivos

•         El cloro se utiliza para eliminar bacterias en el agua y vegetales.

ANFÍGENOS

•   También llamado familia del oxígeno y es el grupo 16 (formado por los siguientes elementos: (O), (S), (Se), (Te) y (Po).

•       El nombre de anfígeno en español deriva de la propiedad de algunos de sus elementos de formar compuestos con carácter ácido o básico.

•         El oxígeno y el azufre se utilizan abiertamente en la industria

•         El telurio y el selenio en la fabricación de semiconductores.

NITROGENOIDES

•         Esta familia está compuesta por los elementos químicos del grupo 15: N, P, As, Sb y Bi. 

•         A altas temperaturas son muy reactivos.

CARBONOIDES

•         La mayoría de los elementos de este grupo son muy conocidos y difundidos, especialmente el carbono, elemento fundamental de la química orgánica.

•         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.

METALOIDES

Los metaloides son unos elementos químicos que no se encuentran clasificados entre los metales ni entre los no metales; esto es debido a que cuentan con cualidades propias de los dos anteriores y se encuentran en un punto intermedio entre los dos elementos antes mencionados.

Estos elementos tienen cualidades químicas intermedias que son muy utilizadas en la química, sobre todo en la electrónica y microelectrónica para producir reacciones, tal como sucede con los semiconductores, circuitos integrados y los condensadores, las características de los metaloides son aprovechadas amplia mente en la industria y sobre todo en la industria electrónica.

Clasificación de los Metaloides

Estos elementos se encuentran clasificados en la tabla periódica de los elementos; en ésta ocupa un distintivo que es el color distintivo que puede ser verde o rojo según el formato de la tabla.

La lista de elementos no metales es la siguiente:

Boro = (B)

Silicio = (Si)

Germanio = (Ge)

Arsénico = (As)

Antimonio = (Sb)

Telurio = (Te)

Polonio = (Po)

Esta pequeña clasificación de elementos se encuentra ubicada en una línea diagonal de izquierda a derecha y se convierte en una línea divisoria entre los no-metales y los metales que se encuentra a la derecha e izquierda respectivamente.

Así a la izquierda se encuentran los metales que suelen estar en un color amarillo dentro de la clasificación y a la derecha los no-metales que suelen estar en un color verde claro.

Los metaloides son utilizados como semiconductores, debido a sus cualidades químicas, y estos se pueden apreciar físicamente en los ordenadores, radios, televisores e incluso en las tabletas y teléfonos celulares.

ENLACES

Los enlaces son las uniones entre átomos para formar moléculas. Siempre que existe una molécula es porque ésta es más estable que los átomos que la forman por separado. A la diferencia de energía entre estos dos estados se le denomina energía de enlace.

Generalmente, los átomos se combinan en proporciones fijas para dar moléculas. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno se combinan con uno de oxígeno para dar una molécula de agua. Esta proporción fija se conoce como estequiometria.