Clasificación de los elementos químicos y su ubicación en la Tabla periódica
Introducción
¡Hola!
Es un honor tenerte en esta nueva sesión donde seguramente aprenderás todo aquello que tu desees. Por lo tanto, te doy la bienvenida a la novena clase titulada Clasificación de los elementos químicos y su ubicación en la Tabla periódica.
En este punto sabemos que toda la materia se encuentra constituida por átomos y sabemos que existen muchas clases diferentes de átomos cada uno con propiedades y características. Como ya lo vimos, cada átomo se diferencia de otro por la cantidad de protones que hay en su núcleo, esto es lo que los caracteriza, y gracias a la cantidad de protones hay una cantidad de electrones que cada átomo puede tener y esto define muchas de sus propiedades químicas.
Anteriormente pudimos definir a los elementos como un tipo de sustancia pura que se compone por un solo tipo de átomos, ahora veremos que todos estos elementos se encuentran distribuidos de una forma muy especial en lo que conocemos como la tabla periódica, la cual tiene este nombre ya que en ella podemos observar que los elementos poseen propiedades que se repiten de forma periódica en función del número atómico de los elementos.
También hemos comentado que en nuestra vida cotidiana continuamente interactuamos con elementos químicos, las latas de aluminio, los anillos de plata, el cobre en los cables eléctricos, el silicio en los microchips electrónicos y el oxígeno que respiramos son sólo algunos de los ejemplos. Todos ellos fueron descubiertos y posteriormente clasificados y ordenados en la tabla periódica.
Te invito a conocer un poco más del tema.
Desarrollo del tema
Antes de seguir adelante, es importante que tengas en mente que la tabla periódica no siempre fue como la conocemos hoy en día, en un proceso similar al desarrollo de la teoría atómica, existieron diferentes propuestas de tabla periódica por muchos científicos los cuales se basaban en diferentes observaciones sobre las semejanzas y diferencias del comportamiento de los elementos que en aquel entonces ya se habían descubierto.
Fue hasta 1872 cuando el químico ruso Dimitri Mendeléiev ordenó los 60 elementos conocidos en esa época en grupos con propiedades similares y los colocó en orden de masa creciente. Esta tabla periódica tenía la particularidad de tener espacios en los cuales se ubican elementos químicos que aún no habían sido descubiertos, estos espacios surgían ya que los elementos conocidos no se podían agrupar de forma correcta con aquellos que compartían propiedades similares. Debido a esta propuesta se le conoce a Dimitri Mendeléiev como el padre de la tabla periódica moderna.
Accede a este enlace para consultar la tabla periódica publicada por la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada):
Organización de la tabla periódica
En las tablas periódicas podemos ver la organización en períodos y grupos. Los periodos son las filas horizontales y están numeradas del 1 al 7, Por ejemplo, el primer periodo consta de sólo el hidrógeno y el helio, el periodo 2 va desde el litio hasta el neón. El periodo 6 incluye además a la serie de los lantánidos la cual son los elementos en la primera fila extra debajo de la tabla periódica, el periodo 7 incluye la serie de los actínidos que es la segunda fila extra debajo de la tabla periódica. puedes ver la tabla periódica donde se incluyen estas filas extra dentro de la siguiente tabla:
Los grupos o familias en la tabla periódica son las columnas verticales, en cada grupo existen elementos con propiedades similares entre ellos las cuales cambian a lo largo de los períodos. Los grupos se enumeran del uno hasta el 18 o del 1A hasta el 8A para los elementos representativos (corresponden a los grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 y 18), en esta enumeración se excluyen a los grupos del 3 al 12 que corresponde a los elementos de transición.
Por ejemplo, el grupo 1, también conocido como la familia de los metales alcalinos (excepto el hidrógeno), son un grupo de metales altamente reactivos y exhiben violentas reacciones explosivas cuando están en contacto con el agua, de ellos el litio es el menos reactivo y el francio es el que tiene esta propiedad más acentuada. El grupo 2A contiene los metales alcalinotérreos, en el grupo 7A encontramos a los halógenos y el grupo 8A a los gases nobles.
En los siguientes enlaces podrás acceder a tablas periódicas interactivas en las cuales podrás consultar las propiedades de los elementos y otras características de ellos. Investiga algunos elementos que te parezcan interesantes y aprende un poco más sobre ellos:
En este otro enlace se encuentra en una base de datos de tablas periódicas, te darás cuenta de que existen muchas formas de organizar a los elementos y visualizar la tabla de diferentes formas, inclusive de forma artística. Explora algunas de ellas y guarda la que te haya parecido interesante.
Clasificación de los elementos
En la figura de la tabla periódica moderna podemos ver una de las clasificaciones más generales de los elementos en la tabla periódica. En color rosa se encuentran los elementos metálicos, de color azul los elementos no metálicos y los elementos intermedios entre ellos son los metaloides o semimetales.
Metales
En general todos los elementos metálicos comparten una serie de propiedades similares. La mayor parte de ellos son sólidos (excepto el mercurio) y brillantes, también son dúctiles, es decir, se les puede dar la forma de alambres, también son maleables, o sea que podemos hacer hojas planas de ellos. También son buenos conductores de calor y electricidad, sus puntos de fusión son mucho mayores comparados a los no metales y tienen altas densidades.
No metales
Los no metales tienen propiedades opuestas a los metales, no tienen brillo, no son dúctiles son maleables, tampoco son buenos conductores de electricidad o calor, poseen puntos de fusión bajos. Algunos de ellos son gaseosos a temperatura ambiente como el oxígeno y el hidrógeno, los elementos del grupo 8A también conocidos como gases nobles.
Metaloides
Los elementos que se encuentran entre los metales y los no metales están distribuidos en una línea en la tabla periódica se conocen como metaloides y son: Boro (B), Silicio (Si), Germanio (Ge), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Telurio (Te), Polonio (Po) y Astato (At). Estos elementos poseen propiedades que podemos observar en metales y otras características presentes en los no metales. Por ejemplo, los metaloides no son tan duros y son quebradizos como los no metales, pero pueden conducir la electricidad y el calor, aunque no tan bien como los metales, De hecho, esto se les conoce como semiconductores y pueden modificarse para actuar como conductores o como aislantes, por lo cual tienen una amplia aplicación en la electrónica, como el silicio en microprocesadores y el germanio en diodos.
Consultar el siguiente vídeo para reafirmar estos conceptos:
Conclusión
Para recordar lo anterior:
En esta clase virtual hemos conocido y analizado la tabla periódica, aprendimos que su diseño fue resultado de la contribución de diversos científicos hasta la publicación de la tabla periódica por Dimitri Mendeléiev en 1872, la cual originó a la tabla periódica que conocemos hoy en día.
En esta podemos encontrar a todos los elementos descubiertos de forma ascendente de su número atómico y organizados en periodos y grupos. Las propiedades de los elementos van cambiando a lo largo de los periodos, cuando un período termina e inicia otro las propiedades se repiten, así consecutivamente. Debido a esto algunos períodos tienen nombres particulares, como los metales alcalinos, alcalinotérreos, halógenos y gases nobles.
Además, en la tabla periódica, es posible identificar y clasificar a los elementos en 3 grandes grupos: los metales, no metales y metaloides. Los metales tienen propiedades muy particulares como los que son sólidos con brillo, la dureza, la ductilidad, la maleabilidad, y su capacidad de conducir electricidad y calor. Los no metales tienen características diversas, pero en general unas son dúctiles y maleables, ni tienen brillo, tampoco son buenos conductores, la mayoría son gases y hay algunos sólidos. Por otro lado, los metaloides poseen propiedades semejantes a los metales con características de los no metales, pueden poseer brillo y ser sólidos, pero llegan a ser frágiles y quebradizos, además no conducen también la electricidad ni el calor, son semiconductores.
Espero que estos conocimientos te hayan sido de utilidad, es importante tener claros estos conceptos para entender las propiedades periódicas de los elementos químicos.
Has llegado al final de esta clase ¡Mis felicitaciones por tu gran logro! Para concluir la sesión te invito a realizar la tarea y mandarla como corresponde. Te encuentro en tu próxima clase, hasta entonces.
Fuentes de información
- Timberlake, K. C. (2013). Química general, orgánica y biológica. Estructuras de la vida Educación media superior. (4ª ed.). Pearson Educación. ISBN: 978-607-32-2034-7
- Burns, R. A. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA. [VitalSource Bookshelf]. Recuperado de https://bookshelf.vitalsource.com/#/books/9786073206839/
