Download Guía Conceptual Tabla periódica y enlace químico

Survey
yes no Was this document useful for you?
   Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Transcript
GUÍA DE TRABAJO
Versión: 1
Código: DA-FO-431
ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL (Química)
GRADO:_10°__
JORNADA: M - T
SEMESTRE: __I___
FECHA:_______________
TEMA: El átomo
TIPO DE GUÍA: Conceptual
INDICADOR DE DESEMPEÑO: Explica situaciones químicas sobre clasificación, estructura y
propiedades de la materia a partir del concepto de teoría atómica
TIEMPO (Número de Semanas): 3
Tabla Periódica de Elementos Químicos.
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, quién ordenó los elementos basándose en la variación manual de
las propiedades químicas, si bien Julius 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.
Importancia.
La Tabla Periódica resulta de mucha utilidad para aquellas personas involucradas e interesadas en
el estudio de la materia, pues brinda un medio de comunicación entre ellos y valiosa información
sobre cada elemento químico, mejorando así el estudio y el aprovechamiento de los mismos; esta
información es de dos tipos: física y química.
- Información física. Se refiere a: punto de ebullición, punto de fusión, densidad, estado de la
materia, conductividad térmica y eléctrica, estructura cristalina, calor de vaporización, etc.
- Información química. Esta referida a: nombre y símbolo del elemento, radio y número atómico,
masa y peso atómico, valencias, estructura electrónica, afinidad electrónica, electronegatividad,
carácter metálico, isótopos radiactivos, configuración electrónica, etc.
Por lo general, las tablas periódicas presentan un recuadro a manera de simbología o clave,
indicando, alrededor del mismo, la información (propiedades) que contiene dicha tabla para los
elementos químicos, por ejemplo:
-Simbología
Es posible que algunas marcas de tabla periódica incluyan menos, o bien más, información de la que
se brinda aquí.
HISTORIA
Los químicos se dieron cuenta desde los comienzos del desarrollo de la Química, que ciertos
elementos tienen propiedades semejantes.
En 1829 el químico alemán Döbereiner realizó el primer intento de establecer una ordenación en los
elementos químicos, haciendo notar en sus trabajos las similitudes entre los elementos cloro, bromo
y iodo por un lado y la variación regular de sus propiedades por otro.
Una de las propiedades que parecía variar regularmente entre estos era el peso atómico. Pronto
estas similitudes fueron también observadas en otros casos, como entre el calcio, estroncio y bario.
Una de las propiedades que variaba con regularidad era de nuevo el peso atómico. Ahora bien,
como el concepto de peso atómico aún no tenía un significado preciso y Döbereiner no había
conseguido tampoco aclararlo y como había un gran número de elementos por descubrir, que
impedían establecer nuevas conexiones, sus trabajos fueron desestimados.
Desde 1850 hasta 1865 se descubrieron muchos elementos nuevos y se hicieron notables progresos
en la determinación de las masas atómicas, además, se conocieron mejor otras propiedades de los
mismos.
Fue en 1864 cuando estos intentos dieron su primer fruto importante, cuando Newlands estableció
la ley de las octavas. Habiendo ordenado los elementos conocidos por su peso atómico y después
de disponerlos en columnas verticales de siete elementos cada una, observó que en muchos casos
coincidían en las filas horizontales elementos con propiedades similares y que presentaban una
variación regular.
Esta ordenación, en columnas de siete da su nombre a la ley de las octavas, recordando los
periodos musicales. En algunas de las filas horizontales coincidían los elementos cuyas similitudes
ya había señalado Döbereiner. El fallo principal que tuvo Newlands fue el considerar que sus
columnas verticales (que serían equivalentes a períodos en la tabla actual) debían tener siempre la
misma longitud. Esto provocaba la coincidencia en algunas filas horizontales de elementos
totalmente dispares y tuvo como consecuencia el que sus trabajos fueran desestimados.
En 1869 el químico alemán Julius Lothar Meyer y el químico ruso Dimitri Ivanovich Mendelyev
propusieron la primera “Ley Periódica”.
Meyer al estudiar los volúmenes atómicos de los elementos y representarlos frente al peso atómico
observó la aparición en el gráfico de una serie de ondas. Cada bajada desde un máximo (que se
correspondía con un metal alcalino) y subido hasta el siguiente, representaba para Meyer un periodo.
En los primeros periodos, se cumplía la ley de las octavas, pero después se encontraban periodos
mucho más largos. Aunque el trabajo de Meyer era notablemente meritorio, su publicación no llegó a
tener nunca el reconocimiento que se merecía, debido a la publicación un año antes de otra
ordenación de los elementos que tuvo una importancia definitiva.
Utilizando como criterio la valencia de los distintos elementos, además de su peso atómico,
Mendelyev presentó su trabajo en forma de tabla en la que los periodos se rellenaban de acuerdo
con las valencias (que aumentaban o disminuían de forma armónica dentro de los distintos periodos)
de los elementos.
Esta ordenación daba de nuevo lugar a otros grupos de elementos en los que coincidían elementos
de propiedades químicas similares y con una variación regular en sus propiedades físicas.
La tabla explicaba las observaciones de Döbereiner, que cumplía la ley de las octavas en sus
primeros periodos y coincidía con lo predicho en el gráfico de Meyer. Además, observando la
existencia de huecos en su tabla, Mendelyev dedujo que debían existir elementos que aún no se
habían descubierto y además adelanto las propiedades que debían tener estos elementos de
acuerdo con la posición que debían ocupar en la tabla.
Años más tarde, con el descubrimiento del espectrógrafo, el descubrimiento de nuevos elementos
se aceleró y aparecieron los que había predicho Mendelyev. Los sucesivos elementos encajaban en
esta tabla. Incluso la aparición de los gases nobles encontró un sitio en esta nueva ordenación.
La tabla de Mendelyev fue aceptada universalmente y hoy, excepto por los nuevos descubrimientos
relativos a las propiedades nucleares y cuánticas, se usa una tabla muy similar a la que él elaboró
más de un siglo atrás.
Los últimos cambios importantes en la tabla periódica son el resultado de los trabajos de Glenn
Seaborg a mediados del siglo XX, empezando con su descubrimiento del plutonio en 1940 y,
posteriormente, el de los elementos transuránidos del 94 al 102 (Plutonio, Pu; Americio, Am; Curio,
Cm; Berkelio, Bk; Californio, Cf; Einstenio, Es; Fermio, Fm; Mendelevio, Md; y Nobelio, No).
Seaborg, premio Nobel de Química en 1951, reconfiguró la tabla periódica poniendo la serie de los
actínidos debajo de la serie de los lantánidos.
En las tablas escolares suele representarse el símbolo, el nombre, el número atómico y la masa
atómica de los elementos como datos básicos y, según su complejidad, algunos otros datos sobre
los elementos
CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS
Todos los elementos químicos de la tabla periódica tienen un par de características y varias
propiedades periódicas. Entre las características están el nombre y el símbolo.
a. Nombre:. Cada elemento químico tiene su propio nombre, el cual le fue asignado de acuerdo a
las situaciones siguientes:
Para honrar a una región, país y continente.
- El Californio para honrar a una región de EE.UU.
- El Francio para honrar a Francia.
- El Polonio para honrar a Polonia.
- El Germanio para honrar a Germania o Alemania.
- El Europio para honrar a un continente.
Para honrar a un personaje.
- Nobelio para honrar a Alfred Nobel.
- Lawrencio para honrar a Ernest Lawrence.
- El Mendelevio para honrar a Dimitri Mendeliev.
En honor a un astro
- Selenio en honor de la Luna.
- Uranio en honor del planeta Urano.
- Neptuno en honor del planeta Neptuno.
De acuerdo a alguna característica especial del elemento.
- Hidrógeno en Latín significa generador de agua.
- Fósforo en Latín significa Portador de luz.
De acuerdo a su nombre en Latín.
- Potasio en Latín se escribe Kalium (K).
- Sodio en Latín se escribe Natriun (Na).
- Hierro en Latín se escribe Ferrum (Fe).
- Azufre en Latín se escribe Sulphur (S).
- Plata en Latín se escribe Argentun (Ag).
- Cobre en Latín se escribe Cuprum (Cu).
- Oro en Latín se escribe Aurum (Au).
b. Símbolo: El símbolo es la representación gráfica y abreviada del nombre de un elemento químico,
lo cual ha sido aceptado en todo el mundo. Este símbolo está formado por una letra mayúscula,
pudiendo estar acompañada por una segunda letra minúscula, en caso de que la primera letra ya
hubiese sido asignada a otro elemento. Existen tablas en las que los símbolos de algunos elementos
químicos están formados hasta por 3 letras:
ORGANIZACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS EN LA TABLA PERIÓDICA MODERNA
Hasta esta fecha se conocen 118 elementos químicos en toda la tierra, los que están organizados de
acuerdo a varias de sus propiedades físicas y, especialmente, químicas, siendo la más importante el
numero atómico. Sin embargo, estos elementos pueden organizarse de diferentes maneras dentro
de la tabla periódica, sin que ellos pierdan su lugar asignado dentro de la misma, todo para alcanzar
un mejor estudio de tales elementos. Así, los elementos pueden dividirse dentro de la tabla de varias
formas, según sea la propiedad a estudiar o de interés:
- Periodos y grupos.
- Elementos representativos, de transición, de transición interna y gases nobles.
- Elementos metales, no-metales y metaloides.
- Familias de elementos.
En todo caso, cada elemento químico tiene un lugar fijo en la tabla periódica en forma de cuadro
pequeño, o cuadrito, dentro del cual existen números, palabras y letras, que constituyen la
información física y química de tal elemento.
a. Periodos y grupos.
Todos los elementos de la tabla pueden dividirse en periodos y grupos. A los periodos también se les
conocen como series, renglones, filas horizontales e hileras; a los grupos también se les denominan
columnas y filas verticales.
Periodos. La tabla periódica tiene tan solo siete periodos, aun cuando las hileras seis y siete se
repiten; un periodo es un grupo horizontal de elementos químicos, organizados siempre en orden
creciente de sus números atómicos; el mismo está identificado con números y letras; los números
están localizados a la izquierda del lector, y van desde el 1 hasta el 7, mientras que las letras se
ubican a la derecha, y van desde la K hasta la Q (mayúsculas).
Si se utilizan las letras, entonces no se deben utilizar los números, y viceversa, para referirse a las
hileras, aunque hoy en día se utilizan más los números. La función de las hileras, en la tabla
periódica, es la de indicar la cantidad de niveles de energía o capas de electrones de un átomo de
cualquier elemento químico, por ejemplo, el Sodio (Na) está ubicado en la hilera tres, lo que indica
que los 11 electrones que contiene un átomo de Sodio están distribuidos en tres capas de energía, e
igual para los demás elementos de este periodo; así, los elementos que están situados en un mismo
periodo tienen propiedades semejantes, esto es, los periodos son grupos de elementos con
propiedades similares.
Los elementos químicos están distribuidos en los periodos de la manera siguiente:
Al ir recorriendo una hilera en particular se observa que el valor de una propiedad va disminuyendo o
bien aumentando gradualmente, sin brusquedad, y este comportamiento se repite en las otras hileras
y con las demás propiedades, por lo que se dice que las propiedades se van repitiendo en cada
hilera o periodo (no en valor, sino en comportamiento), a lo cual se le conoce como periodicidad de
las propiedades, es decir, las propiedades son periódicas. Sin embargo, esta repetición o
periodicidad de las propiedades de los elementos esta en relación o función de sus números
atómicos (cantidad de protones).
UBICACION DE LOS PERIODOS EN LA TABLA PERIODICA
Todos los cuadros de igual color corresponden a un mismo periodo.
Grupos. Un grupo es un conjunto vertical de elementos químicos, o sea una columna, cuyas
propiedades son similares entre sí, al igual que en los periodos. Ellos se identifican con un número
romano y una letra mayúscula, situados en la parte superior de la columna.
Hay un total de 18 grupos, divididos en dos secciones: la sección A y la sección B. La primera
contiene 8 grupos y la segunda 10 (el grupo VIII B contiene 3 columnas).
Los grupos están distribuidos en la tabla periódica de la manera siguiente:
Los grupos B están localizados en medio de la tabla periódica, y a ambos lados de este se
encuentran los grupos A.
La función de los grupos, de la sección A, es la de indicar la cantidad de electrones que hay en el
último nivel de energía del átomo de un elemento químico. Por ejemplo, los átomos de Berilio,
Magnesio, Calcio, Estroncio, Bario, Radio, Praseodimio y Protactinio tienen 2 electrones en la última
capa de energía, por lo cual están ubicados en el grupo IIA, esto es, el numero romano indica la
cantidad de electrones que hay en el último nivel de energía de un átomo, los que se conocen como
electrones de valencia.
UBICACION DE LOS GRUPOS EN LA TABLA PERIODICA
Todos los cuadros de igual color corresponden a un mismo periodo.
Los átomos de los elementos de un mismo grupo A tienen igual cantidad de electrones en el último
nivel de energía.
b. Elementos representativos, de transición, de transición interna y gases nobles.
Los elementos químicos de la tabla periódica también se pueden organizar o disponer en secciones
o bloques, sin cambiarlos de posición, llamados: Representativos, transición, transición interna y
gases nobles.
Elementos representativos. El bloque de los elementos representativos lo forman los grupos IA
hasta el VIIA; están localizados a ambos lados de la tabla periódica, dejando en medio al bloque de
elementos de transición. Su característica principal es que los átomos de estos elementos no tienen
completa su última capa de electrones, pues deberían de tener 8 electrones en dicha capa, al igual
que los gases nobles. Se excluye de esta característica a los elementos Hidrógeno y Helio, por tener
un solo nivel de energía, mismo que puede contener tan solo 2 electrones.
Estos elementos son los más importantes, desde el punto de vista biológico, pues aquí se
encuentran el Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno, que son la base de los organismos vivos.
Este bloque contiene 43 elementos químicos.
Elementos de transición. Este bloque lo forman los elementos identificados con la letra B, es decir,
los grupos IB hasta el VIII; se localizan entre los dos bloques de elementos representativos, y la
característica principal es que sus átomos tienen incompletas las dos últimas capas de electrones.
En este bloque existen 40 elementos químicos.
UBICACION DE LOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS, DE TRANSICION, DE TRANSICION
INTERNA Y GASES NOBLES EN LA TABLA PERIODICA
Elementos de transición interna. Este bloque lo forman las hileras 6 y 7, localizadas fuera de la
tabla periódica. Los átomos de estos elementos tienen incompletas las 3 últimas capas de
electrones, habiendo aquí un total de 28 elementos químicos.
Gases nobles. Están representados por los elementos del grupo VIII A, localizado en la última
columna de la tabla periódica. Sus átomos tienen 8 electrones en la última capa de energía, es decir,
tal capa está completa.
Los átomos de los gases nobles casi no reaccionan (no se unen) con los átomos del resto de
elementos de la tabla periódica, de aquí se deriva su nombre de "nobles".
c. Elementos metales, no-metales y metaloides.
Esta es otra forma de organizar a los elementos químicos, sin necesidad de removerlos, en base a
algunas propiedades físicas y químicas de los mismos. El 78% de los elementos son considerados
metales, 15% no-metales y 7% metaloides. En forma general, los elementos se clasifican en metales
y no-metales.
Metales. Noventa y un elementos son considerados como metales, aun cuando dentro de ellos
existen cuatro elementos líquidos; se localizan a la derecha de la tabla(a mano izquierda del lector),
y algunas de sus características son las siguientes:
Características físicas
- Por lo general son sólidos a temperatura ambiental, excepto Mercurio, Galio, Cesio y Francio que
son líquidos.
- El color es parecido al de la plata, exceptuando el cobre (color rojo) y el oro (color amarillo).
- Poseen un brillo llamado brillo metálico, cuando se frotan (característica principal).
- Conducen muy bien las energías eléctrica y calorífica.
- Son dúctiles (forma hilos metálicos) y maleables (forman láminas).
- También son elásticos y tenaces (resistentes a la ruptura).
Propiedades químicas
- Los elementos metálicos presentan valores bajos en la mayoría de las propiedades periódicas,
pues sus átomos al poseer muy pocos electrones en la última capa casi no pueden retenerlos, por lo
que finalizan perdiéndolos cuando se unen a átomos no-metales, convirtiéndose en cationes.
- Por la condición anterior, son muy reactivos, es decir, buscan unirse con los demás elementos nometales, principalmente con el oxígeno, con el cual forman óxidos, llamados óxidos básicos.
- Cuando estos óxidos básicos se combinan con el agua forman los hidróxidos.
Los elementos van perdiendo su condición de metales a medida que se avanza de izquierda a
derecha en los periodos, pero se aumenta cuando se avanza de arriba hacia abajo en los grupos;
por lo tanto, el Bario, el Radio, el Cerio y el Torio son los elementos más metálicos en la tabla
periódica. Los elementos de las hileras 6 y 7 que están fuera de la tabla también se consideran
metales.
No- Metales. Diecinueve elementos son considerados no-metales, habiendo entre ellos 5 sólidos,
uno liquido(Bromo) y 13 gases; en la tabla están localizados a mano derecha del lector, estando
separados de los metales por una línea diagonal, en forma de grada, la que comienza en el Boro y
finaliza en el Oberón.
Las características de estos elementos son contrarias a la de los metales, entre las cuales están:
Características físicas.
- No poseen brillo, con excepción del Selenio y Yodo.
- Son pésimos conductores del calor y la electricidad, con excepción del Carbono.
- Los elementos no-metales sólidos son quebradizos, por lo cual no son dúctiles ni maleables.
Características químicas.
En este punto, los no-metales se dividen en: gases nobles y resto de elementos no metales; se creía
en el siglo pasado que los gases nobles no reaccionaban, es decir, no formaban enlaces químicos,
criterio que ha sido desvanecido hoy en día, pues el Xenón si forma parte de verdaderas reacciones
químicas. Igual se piensa que sea para el resto de gases nobles.
UBICACION DE LOS METALES, NO-METALES Y METALOIDES EN LA TABLA PERIODICA
El resto de elementos no-metales presentan las características químicas siguientes:
- Los átomos presentan de 3 a 7 electrones en el nivel de energía llamado nivel de valencia.
- Por lo anterior, estos átomos tienden a ganar electrones, formando así aniones.
- Cuando se unen al Oxígeno forman óxidos ácidos, que por lo general son gases.
- Cuando a estos óxidos ácidos se les agrega agua entonces forman los oxácidos.
Metaloides. Estos elementos tienen algunas características de los metales y otras de los nometales, es decir, tienen características de los dos grupos. También se les conoce como semimetales; se localizan a ambos lados de la línea diagonal y son un total de ocho.
Características generales.
- La mayoría tienen brillo metálico.
- Son sólidos a temperatura ambiente.
- Son semiconductores de la electricidad y el calor.
- Son quebradizos, por lo que no son dúctiles ni maleables.
- Pueden formar hidróxidos y ácidos.
- Reaccionan muy bien con el oxígeno y los elementos del grupo VII A (halógenos).
Familias de elementos.
Años atrás, los grupos recibían el nombre de familias; sin embargo, algunos autores siguen
utilizando este término, por lo cual se describen más adelante.
Todos los elementos químicos que pertenecen a un mismo grupo reciben también el nombre de
familia, siendo esto exclusivo para los grupos de la sección
A. De estos existen 8 grupos, es decir, 8 familias, cuyos nombres se aprecian en el cuadro
contiguo.
Descripción de las familias.
- Familia de los alcalinos. Es el grupo IA, excepto el Hidrógeno, y contiene 6 elementos, siendo el
Potasio (K) el más común; son buenos conductores del calor y la electricidad. Son conocidos
también como álcalis, siendo los más importantes el Litio (Li), Potasio (K) y Sodio (Na); todos tienen
un solo electrón de valencia, es decir, un electrón en el último nivel de energía o capa de electrones,
el cual tiende a perderlo en los enlaces iónicos; forman hidróxidos.
- Familia alcalinotérreos. Es el grupo IIA, formado por seis elementos: Berilio (Be), Magnesio (Mg),
Calcio (Ca), Estroncio (Sr), Bario (Ba) y Radio (Ra); son muy abundantes en la corteza terrestre,
formando minerales como la piedra caliza (cal), la dolomita, etc. Son buenos conductores de la
electricidad, y los más importantes son el Berilio (Be), Magnesio (Mg) y Calcio (Ca); todos tienen dos
electrones de valencia, los cuales pierden en los enlaces iónicos; forman bases o hidróxidos
(alcalinos).
- Familia de los térreos. Pertenecen al grupo IIIA, y se les conoce también como familia del Boro o
del Aluminio; está formada por seis elementos: Boro (B), Aluminio (Al), Galio (Ga), Indio (In), Talio
(Ti) y Tusfrano (Tf). Abundan en la corteza terrestre, siendo los más importantes el Boro y Aluminio;
sus átomos tienen 3 electrones de valencia, los que tienden a ceder o perder en los enlaces iónicos.
- Familia del Carbono. Son los elementos del grupo IVA, llamados también familia Carbonoidea;
está formada por seis elementos: Carbono(C), Silicio (Si), Germanio (Ge),Estaño (Sn) y Plomo (Pb).
Todos son sólidos, siendo los más importante el Carbono, el Silicio (Si), el Estaño (Sn), Plomo (Pb) y
Erristeneo (Eo); El Carbono es aun el más importante, dado que es el principal componente de los
compuestos orgánicos, como la materia viva y el petróleo. Sus átomos tienen cuatro electrones de
valencia, los cuales comparten en los enlaces covalentes.
- Familia del Nitrógeno. Formada por los seis elementos del grupo VA: Nitrógeno(N), Fósforo (P),
Arsénico(As), Antimonio (Sb), Bismuto (Bi) y Merchel; también es conocida como familia
Nitrogenoidea, siendo los elementos más importantes el Nitrógeno y el Fósforo. Son sólidos, excepto
el Nitrógeno que es gas; sus átomos tienen cinco electrones de valencia, y tienden a ganar
electrones en los enlaces químicos.
- Familia del Oxígeno. Formado también por seis elementos, pertenecientes al grupo VIA:
Oxígeno(O), Azufre(S), Selenio (Se), Teluro (Te), Polonio (Po) y Nectarien (Nc).
UBICACION DE LAS FAMILIAS EN LA TABLA PERIODICA
El Oxígeno es el primer elemento de este grupo y el más importante, siguiéndole el Azufre en
importancia; todos son sólidos, excepto el Oxígeno que es gas. El Oxígeno, Azufre y Selenio son nometálicos, mientras que el Teluro y Polonio son metaloides, siendo el Nectarien el único metal; todos
los elementos de este grupo presentan alotropía*.Los átomos de estos elementos presentan seis
electrones de valencia, y tienden a ganar electrones en los enlaces químicos.
- Halógenos. Esta familia la forman los elementos del grupo VIIA, que son: Flúor (F),Cloro(Cl),
Bromo (Br), Yodo (I), Astato(At) y Efelio(El).Se les denomina Halógenos dado que son
engendradores de sales (sales haloideas); el Flúor, Cloro, Bromo y Yodo son no-metales, en cambio
que el Astato es metaloide y el Efelio es metal. Los átomos de estos elementos presentan 7
electrones de valencia, y tienden a ganar electrones en los enlaces químicos.
- Gases nobles. Es la última familia en la tabla periódica, es decir el grupo VIIIA, y está conformada
por los 7 elementos siguientes: Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr), Xenón (Xe), Radón
(Rn) y Oberón (On). Se les denomina así porque, al igual que los nobles de antes, casi no se
combinan o unen con los demás elementos, aunque hoy en día se sabe que si lo hacen,
principalmente el Neón; todos son gases, de ahí su nombre, siendo el Helio el más importante y el
Argón el más abundante.
* Un mismo elemento presenta diversas estructuras moleculares, con propiedades físicas y químicas
diferentes.
Algunas propiedades periódicas
El lugar que ocupe un elemento químico en la tabla periódica depende de las propiedades que
presente, las cuales se repiten a través de los periodos, no en valor sino en intensidad. Los
elementos químicos tienen varias propiedades periódicas, entre las cuales están:
a. Numero atómico.
b. Numero de masa o numero másico.
c. Masa atómica o peso atómico.
d. Estructura electrónica.
e. Valencia
f. Energía de ionización.
g. Afinidad electrónica.
h. Electronegatividad.
De acuerdo con L. Pauling, la electronegatividad es "la fuerza con que un átomo, en una molécula,
atrae hacia sí los electrones que lo unen con otro átomo". Ni las definiciones cuantitativas ni las
escalas de electronegatividad se basan en la distribución electrónica, sino en propiedades que se
supone reflejan la electronegatividad.
La electronegatividad de un elemento depende de su estado de valencia y, por lo tanto, no es una
propiedad atómica invariable. He aquí un ejemplo: la habilidad electroatractora de un orbital híbrido
spn en un átomo de carbono y dirigido hacia un átomo de hidrógeno, crece de acuerdo con el
porcentaje de carácter "s" en el orbital, según la serie etano < etileno < acetileno. Este concepto de
electronegatividad orbital establece que cada elemento exhibe una gama de valores de
electronegatividad.
La escala original, propuesta por Pauling en 1932, se basa en la diferencia entre la energía del
enlace A-B en el compuesto ABn y la media de las energías de los enlaces homopolares A-A y B-B.
R. S. Mulliken propuso que la electronegatividad de un elemento está dada por el promedio del
potencial de ionización de los electrones de valencia y la afinidad electrónica. La aproximación de
Mulliken concuerda con la definición original de Pauling y da electronegatividades de orbitales y no
electronegatividades atómicas invariables.
A. L. Allred y E. G. Rochow definieron la electronegatividad como la fuerza de atracción entre un
núcleo y un electrón de un átomo enlazado. Se ha desarrollado una escala de electronegatividad de
potenciales basados en los datos de espectros atómicos y se ha calculado una escala no empírica
mediante el método ab initio usando orbitales gaussianos flotantes.
Otros métodos para calcular electronegatividades se valen de observaciones de constantes de
fuerza de vibración de enlace, potenciales electrostáticos, espectros y radios covalentes. Las
mediciones de electronegatividad requieren la observación de propiedades dependientes de la
distribución electrónica. La alta concordancia de valores de electronegatividad obtenidos de
mediciones de diversas propiedades conducen a la confianza y utilidad del concepto.
El carácter no metálico es la característica que tienen los no metales de ganar electrones.
En un periodo, el C.N.M. o fuerza oxidante de los elementos se incrementa al aumentar la carga
nuclear, y en un grupo aumenta conforme disminuye la carga nuclear.
Variación del carácter no metálico en la tabla periódica
El carácter metálico es la característica que tienen los metales de perder con mucha facilidad los
electrones del último nivel.
En un periodo, el carácter metálico o fuerza reductora de los elementos aumenta al disminuir la
carga nuclear, y en un grupo aumenta conforme se eleva la carga nuclear.
Variación del carácter metálico en la tabla periódica
Potencial de ionización
Potencial de ionización es la energía mínima necesaria para sacar un electrón de un átomo cuando
éste se encuentra en estado gaseoso y eléctricamente neutro. En la tabla, la energía de ionización
disminuye de arriba hacia abajo y de derecha a izquierda.
En general, los átomos de menor potencial de ionización son de carácter metálico (pierden
electrones) en tanto que los de mayor energía de ionización son de carácter no metálico (ganan
electrones).
Radio atómico
El radio atómico representa la distancia que existe entre el núcleo y la capa de valencia (la más
externa). Por medio del radio atómico es posible determinar el tamaño del átomo. Dependiendo del
tipo de elemento, existen diferentes técnicas para su determinación como la difracción de neutrones,
de electrones o de rayos X. En cualquier caso no es una propiedad fácil de medir ya que depende,
entre otras cosas, de la especie química en la que se encuentre el elemento en cuestión.
En un grupo cualquiera el radio atómico aumenta desde arriba hacia abajo debido al aumento en el
nº de niveles de E.
En los períodos, el radio atómico disminuye al aumentar el número atómico (Z), hacia la derecha,
debido a la atracción que ejerce el núcleo sobre los electrones de los orbitales más externos,
disminuyendo así la distancia núcleo-electrón.
El radio atómico puede ser covalente o metálico. La distancia entre núcleos de átomos "vecinos" en
unas moléculas es la suma de sus radios covalentes, mientras que el radio metálico es la mitad de la
distancia entre núcleos de átomos "vecinos" en cristales metálicos. Usualmente, cuando se habla de
radio atómico, se refiere a radio covalente.
1. Generalidades de los enlaces químicos
Los enlaces químicos, son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos.
Cuando los átomos se enlazan entre sí, ceden, aceptan o comparten electrones. Son los electrones
de valencia quienes determinan de qué forma se unirá un átomo con otro y las características del
enlace.
2. Regla del octeto.
EL último grupo de la tabla periódica VIII A (18), que forma la familia de los gases nobles, son los
elementos más estables de la tabla periódica. Esto se debe a que tienen 8 electrones en su capa
más externa, excepto el Helio que tiene solo 2 electrones, que también se considera como una
configuración estable.
Los elementos al combinarse unos con otros, aceptan, ceden o comparten
electrones con la finalidad de tener 8 electrones en su nivel más externo,
esto es lo que se conoce como la regla del octeto.
3. Enlace iónico
Características:
Está formado por metal + no metal
No forma moléculas verdaderas, existe como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes
(iones positivos).
Los metales ceden electrones formando cationes, los no metales aceptan electrones formando
aniones.
Los compuestos formados pos enlaces iónicos tienen las siguientes características:
Son sólidos a temperatura ambiente, ninguno es un líquido o un gas.
Son buenos conductores del calor y la electricidad.
Tienen altos puntos de fusión y ebullición.
Son solubles en solventes polares como el agua
FORMACION DE ENLACES IONICOS
Ejm: NaF
Na: metal del grupo IA
ENLACE
IONICO
F: no metal del grupo
VIIA
Para explicar la formación del enlace escribimos la configuración electrónica de cada átomo:
11Na:
9F:
1s , 2s , 2p , Electrones
valencia
3s
de
1s , 2s , 2p
de
Electrones
valencia
=1
= 5 +2 = 7
1+
Si el sodio pierde el electrón de valencia, su último nivel
Na
seria el 2, y en este tendría 8 electrones de valencia,
formándose un catión (ion positivo)
El fluor con 7 electrones de valencia, solo necesita uno
1para completar su octeto, si acepta el electrón que cede F
el sodio se forma un anión (ion negativo)
La estructura de Lewis del compuesto se representa de la siguiente forma:
[Na]
1+
..
[:F:]
..
1-
Otro ejemplo: MgBr2
Mg: metal del grupo II A
Br: no metal del grupo VIIA
METAL + NO
METAL
IONICO
No es necesario hacer la configuración sino solo la estructura de Lewis de cada elemento. Recuerda,
el número de grupo en romano, para los representativos, indica el número de electrones de valencia.
Nosotros solo usaremos compuestos formados por elementos representativos.
:Mg
..
:Br:
.
El átomo de Mg pierde sus 2 e- de valencia, y cada Br acepta uno para completar el octeto.
[Mg]
..
1[:Br:]
..
2+
..
1[:Br:]
..
Los átomos de Br completan su octeto gracias a uno de los dos electrones cedidos por el Mg, el cual
también queda con 8 electrones en un nivel más bajo.
4.- Enlace covalente
Características:



Está basado en la compartición de electrones. Los átomos no ganan ni pierden electrones,
COMPARTEN.
Está formado por elementos no metálicos. Pueden ser 2 o 3 no metales.
Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples, dependiendo de los elementos
que se unen.
Las características de los compuestos unidos por enlaces covalentes son:



Los compuestos covalentes pueden presentarse en cualquier estado de la materia: solido,
líquido o gaseoso.
Son malos conductores del calor y la electricidad.
Tienen punto de fusión y ebullición relativamente bajos.

Son solubles en solventes polares como benceno, tetracloruro de carbono, etc., e insolubles
en solventes polares como el agua.
FORMACION DE ENLACES COVALENTES
Ejemplificaremos, con elementos que existen como moléculas diatómicas.
Cl2, cloro molecular, formado por dos átomos de cloro. Como es un no metal, sus átomos se unen
por enlaces covalentes.
..
:Cl:
.
El cloro es un elemento del grupo
VII A.
El átomo de cloro solo necesita un electrón para completar su octeto. Al unirse con otro átomo de
cloro ambos comparten su electrón desapareado y se forma un enlace covalente sencillo entre ellos.
Este enlace se representa mediante una línea entre los dos átomos.
..
:
..
Cl -
..
:
..
Cl
La línea roja representa un enlace covalente sencillo, formado por dos electrones. Estos electrones
se comparten por ambos átomos.
O2 La molécula de oxígeno también es diatómica. Por ser del grupo VIA la estructura de Lewis del
oxigeno es:
..
: O .
.
Al oxigeno le hacen falta dos electrones para completar su octeto. Cada oxígeno dispone de 6
electrones, con los cuales ambos deben tener al final ocho electrones. Por lo tanto el total de
electrones disponibles es:
2 x 6 e- = 12 e- menos dos que se ocupan para el enlace inicial restan 10.
Estos 10 e- se colocan por pares al azar entre los dos átomos.
..
:
..
O-
..
:O
Ahora revisamos cuantos electrones tiene cada átomo alrededor. Observamos que el oxígeno de la
izquierda está completo, mientras que el derecha tiene solo seis. Entonces uno de los pares que
rodean al oxígeno de la izquierda, se coloca entre los dos átomos formándose un doble enlace, y de
esa forma los dos quedan con 8 electrones.
..
:O
=
..
O:
La molécula queda formada por un enlace covalente doble, 4 electrones enlazados y 4 pares de
electrones no enlazados.
N2 El nitrógeno, otra molécula diatomica, está ubicado en el grupo VA, por lo tanto cada nitrógeno
aporta 5 electrones x 2 átomos = 10 electrones, menos los dos del enlace inicial son un total de 8
electrones.
..
:N
-
..
N:
Ambos átomos están rodeados por solo 6 electrones, por lo tanto, cada uno de ellos compartir uno
de sus pares con el otro átomo formándose un triple enlace.
:N
=
N:
La molécula queda formada por un enlace covalente triple, 4 electrones enlazados y dos pares de
electrones no enlazados.
En los compuestos covalentes formados por 3 elementos o más, siempre debe seleccionarse un
átomo como central para hacer el esqueleto básico del compuesto. Para esto se siguen la siguiente
regla:

El átomo central es de un elemento unitario (o sea que solo hay un átomo de ese
elemento en la molécula).

El oxígeno y el hidrógeno no pueden ser átomos centrales.

El carbono tiene preferencia como átomo central sobre el resto de los elementos.

En compuestos que contengan oxígeno e hidrógeno en la misma molécula, el
hidrógeno nunca se enlaza al átomo central, sino que se enlaza al oxígeno, por ser
este el segundo elemento más electronegativo.

El hidrógeno no cumple la regla del octeto, sino que es estable al lograr la
configuración del gas noble helio con 2 electrones en su último nivel.

Los átomos deben acomodarse de tal forma que la molécula resulte lo mas simétrica
posible
Ejms:
CO2 (dióxido de carbono)
TRES
NO
METALES
COVALENTE
Total de electrones de valencia:
C
1
x
electrones=
4
O
2
x
electrones=
6 12 electrones
+
4 electrones
16 electrones
El carbono es el átomo central, por lo que se gastan cuatro electrones, y los 12 restantes se
acomodan en pares al azar.
En esta estructura, ambos oxígenos han completado su octeto, pero el carbono no. Por lo tanto, un
par no enlazante de cada oxígeno se coloca en el enlace C-O formándose dos dobles enlaces.
La estructura está formada por 2 enlaces covalentes dobles, 4 pares de electrones no enlazantes y 6
electrones enlazados.
[NO3]
1-
(ion nitrito)
Electrones de valencia totales:
N 1 x 5 e- =
5
O 3 x 6 e- =
18 +
23 e-
+ 1 e- (porque es un ion negativo) = 24
electrones
El nitrógeno es el átomo central, por lo que se ocupan tres enlaces covalentes para enlazar los
oxígenos.
Al nitrógeno le falta un par de electrones, por los que uno de los pares no enlazantes del oxígeno se
desplaza para formar un doble enlace.
El doble enlace podría colocarse en tres posiciones distintas, pero la más correcta es la central por
ser más simétrica.
Tipos de enlaces covalentes
Los enlaces covalentes se clasifican en:



COVALENTES POLARES
COVALENTES NO POLARES
COVALENTES COORDINADO
REFERENCIAS
http://www.lenntech.es/periodica/historia/historia-de-la-tabla-periodica.htm
http://www.monografias.com/trabajos94/tabla-periodica-elementos-quimicos/tabla-periodicaelementos-quimicos.shtml
http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/tablaperiodicatexto.htm
http://www.monografias.com/trabajos94/tabla-periodica-elementos-quimicos/tabla-periodicaelementos-quimicos.shtml#ixzz41lnXeql7
http://www.monografias.com/trabajos94/tabla-periodica-elementos-quimicos/tabla-periodicaelementos-quimicos.shtml#ixzz41lqGPThQ
http://www.monografias.com/trabajos94/tabla-periodica-elementos-quimicos/tabla-periodicaelementos-quimicos.shtml#ixzz41lqL1EN1
http://genesis.uag.mx/edmedia/material/qino/T6.cfm
http://www.monografias.com/trabajos94/tabla-periodica-elementos-quimicos/tabla-periodicaelementos-quimicos.shtml#ixzz41lqRxkxY
http://www.monografias.com/trabajos94/tabla-periodica-elementos-quimicos/tabla-periodicaelementos-quimicos.shtml#ixzz41lqYNQd0
http://www.monografias.com/trabajos94/tabla-periodica-elementos-quimicos/tabla-periodicaelementos-quimicos.shtml#ixzz41lqnyLLK
http://www.100ciaquimica.net/tabla/electroneg.htm
http://tablaperiodica.in/caracter-metalico-y-caracter-no-metalico-de-los-elementos/
https://www.google.com.co/search?q=potencial+de+ionizaci%C3%B3n&biw=1164&bih=839&source=
lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjWo_W80KLLAhWIsh4KHZb5AJkQ_AUIBigB&dpr=1.1#imgrc=
xMQO2y7Aru1LMM%3A
http://conceptosdequimica.blogspot.com.co/2009/07/potencial-de-ionizacion.html