Tabla periodica

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Tema 4

Tema 4: Clasificación Periódica de los elementos químicos
4.1 Introducción 4.2 Descripción de la Tabla Periódica 4.3 Base electrónica de la clasificación periódica 4.4 Propiedades periódicas
AJ1.13-21, PHH10, W6, S8, C8

4.1 Introducción
Propuesto originalmente por Mendeleiev en 1871 “Al ordenar los elementos según su masa atómica creciente ciertas propiedades recurren de formaperiódica”

El sistema periódico fue elaborado originalmente a partir de las propiedades químicas de los elementos y de sus masas atómicas. Sin embargo es posible “entenderlo” teniendo en cuenta las configuraciones electrónicas del estado fundamental de los átomos

4.2 Descripción de la Tabla Periódica
GRUPO

Metales alcalinos M. alcalinotérreos Halógenos

Gases nobles

Metales detransición PERIODO

Lantánidos y Actínidos

4.3 Base electrónica de la clasificación periódica Estructura de la tabla periódica

Posición de los elementos metaloides en la tabla periódica. A veces otros elementos como Be, B, Bi, At se incluyen dentro de este grupo.

Todos los elementos de un mismo periodo (fila) tienen el mismo valor del número cuántico n en su capa de valencia Todos los elementosde un mismo grupo (columna) tienen en su capa de valencia el mismo número de electrones en orbitales con el mismo valor del número cuántico l

1

Tema 4

Orden de llenado de los orbitales

Bloque s

Bloque p

1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 3d 4d 4f

5p 5d 5f 6p 6d 7p
Bloque f Bloque d

Ejemplos: configuraciones electrónicas a partir de la tabla periódica He (Z=2) periodo 1, bloques 1s2

Excepciones En los elementos de transición no existen las configuraciones ns2 (n-1)d4 (para Cr, ni para Mo, aunque si para W), ni ns2 (n-1)d9 (para Cu, Ag y Au)

O (Z=8) periodo 2, bloque p

[He]2s22p4

La subcapa d “medio llena” o llena es más estable

Zr (Z=40) periodo 5, bloque d

[Kr]5s24d2

Cr: [Ar] 4s2 3d4 Cu: [Ar] 4s2 3d9

Cr: [Ar] 4s1 3d5 Cu: [Ar] 4s1 3d10

Gasnoble del periodo anterior

Gases nobles: configuración de “capa cerrada”
Los gases nobles se caracterizan por tener una configuración electrónica en el que todas las subcapas con electrones están completas (“capa cerrada”)

“capa cerrada” y estabilidad química: formación de iones y reactividad Una configuración electrónica de “capa cerrada” es un indicativo de fuerte estabilidad química:

He(Z=2) Ne (Z=10) Ar (Z=18) Kr (Z=36) Xe (Z=54) Rn (Z=86)

1s2 Capa n=1 completa [He]2s22p6 Capa n=2 completa [Ne]3s23p6 [Ar] 3d104s24p6 [Kr] 4d105s25p6
Subcapas 3s y 3p completas Subcapas 3d,4s y 4p completas Subcapas 4d,5s y 5p completas Subcapas 4f,5d, 6s y 6p completas

Los gases nobles son elementos muy estables y no reaccionan normalmente con otros elementos. El estado de oxidación en elque se encuentran es 0 El resto de los elementos reaccionan de forma que tienden a adoptar una configuración de capa cerrada correspondiente al gas noble más cercano en el sistema periódico

[Xe] 4f145d106s26p6

2

Tema 4

Formación de cationes:
Los metales se encuentran a la izquierda del sistema periódico y tienen tendencia a perder electrones. Los no metales se encuentran a laderecha del sistema periódico y tienen tendencia a captar electrones. Se eliminan electrones en el orden np, ns, (n-1)d Na: [Ne] 3s1 → Na+: [Ne] Ca: [Ar] 4s2 → Ca2+: [Ar] (= [Ne] 3s2 3p6) Fe : [Ar] 4s2 3d6 → Fe3+: [Ar] 3d5 Fe : [Ar] 4s2 3d6 → Fe2+: [Ar] 3d6

Formación de aniones:
Se añaden electrones hasta conseguir configuración de capa cerrada N: [He] 2s2 2p3 → N3-: [He] 2s2 2p6 O: [He] 2s2 2p4 →O2-: [He] 2s2 2p6 Cl: [Ne] 3s2 3p5 → Cl-: [Ne] 3s2 3p6

Adoptan estados de oxidación positivos y forman cationes

Adoptan estados de oxidación negativos y forman aniones

4.4 Propiedades periódicas
1. Radio atómico: la mitad de la distancia entre dos átomos enlazados 2. Radio iónico: la medida del tamaño de un ión en un sólido iónico 3. Energía de ionización: energía necesaria para...
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