los átomos
El átomo es un constituyente materia ordinaria, con propiedades químicas bien definidas, que mantiene su identidad. Cada elemento químico está formado por átomos del mismo tipo (con la misma estructura electrónica básica), y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Está compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. El núcleo está formado por protones, con carga positiva, y neutrones, eléctrica mente neutros.nota 1 Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.
la tabla periódica
La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos.
Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendeléyev, quien ordenó los elementos basándose en las propiedades químicas de los elementos,1 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 Mendeléyev; fue diseñada por Alfred Werner. En 1952, el científico costarricense Gil Chaverri (1921-2005) presentó una nueva versión basada en la estructura electrónica de los elementos, la cual permite colocar las series lantánidos y los actínidos en una secuencia lógica de acuerdo con su número atómico.
triadas de dobereiner
Johan Dobereiner fue un químico aleman, quien propuso el ordenamiento de los elementos que son semejantes en propiedades de 3 en 3, a lo que denominó “triadas”. Dobereiner además propuso que la masa atómica del elemento central es aproximadamente la semisuma de las masas atómicas de los elementos extremos.
No todos los elementos formaban triadas y el descubrimiento de nuevos elementos con propiedades a veces similares a la de algunas triadas, aumentó el número de elementos en algunas series. Así por ejemplo, el rubidio y el cesio tienen propiedades alcalinas similares a las del litio, sodio y potasio. De este modo se desechó la idea de que los grupos de elementos afines fueran limitados a 3.
La importancia de las triadas de Dobereiner, radica en que, por primera vez, se agrupa a aquellos elementos que tienen propiedades similares, anticipándose el concepto de “familias químicas” que vendría mas tarde.
A continuación se muestra como se fue dando los distintos aportes para el ordenamiento de los elementos químicos.
octavas de newland
Entre 1850 y 1865, fueron descubiertos nuevos elementos, haciéndose además grandes avances en la determinación de los pesos atómicos, pudiendo darse valores más acertados y precisos a los pesos atómicos de los elementos ya conocidos, y valores correctos a los recién descubiertos.
Esta ley mostraba un orden de los elementos químicos, a los cuales,agrupaba por familias o grupos, que compartían propiedades muy similares entre sí, y clasificados por periodos de ocho elementos, en los cuales las propiedades iban cambiando progresivamente.
En 1865, el químico inglés John Alexander Reina Newlands, intentó solucionar el problema del comportamiento periódico de los elementos, colocando los elementos más ligeros en orden creciente según sus pesos atómicos de la siguiente manera:
Li Be B C N O F
Na Mg Al Si P S Cl
K Ca
Newlands se dio cuenta que el octavo elemento se asemejaba al primero, así como el noveno era similar al segundo, etc. A esta observación se le llama, “Ley de las octavas de Newland”, en honor al químico inglés.
Como cada ocho elementos, aparecía otro elemento de iguales propiedades, a Newlands se le ocurrió hacer la comparación entre sus octavas, con las octavas musicales, observando que la periodicidad de las octavas químicas, sugería una armonía como si de música se tratase. Dicha comparación, a pesar de ser idílica y atractiva, carecía de validez alguna, pero fue por ella que a su clasificación le dio el nombre de Octavas de Newlands.
Posteriormente se descubrió una familia de compuestos inertes, formada por el helio, neón, argón, kriptón, y xenón, o lo que es lo mismo, el grupo de los gases nobles. Este descubrimiento transformó a las octavas de Newlands, en novanas.
Los esfuerzos de Newlands, supusieron un gran paso con buena dirección, en los que a clasificación de elementos se refería pero, sin embargo, pueden destacarse tres grandes críticas a su esquema clasificatorio:
No existía un lugar indicado para los elementos recientemente descubiertos.
No tuvo mucha consideración con los pesos atómicos, ni siquiera realizó una estimación aproximativa de los valores más probables.
Algunos elementos no encajaban en el esquema de Newlands , como por ejemplo , el cromo, que quedaba mal posicionado bajo el aluminio, y el magnesio, que es un metal, venía colocado bajo el fósforo que es un no metal, así como el hierro que tratándose de un metal, se encontraba debajo del azufre (no metálico), así que tanto éstos, como otros elementos, no encajaban de ninguna manera en el esquema.
Esta clasificación, o regla de ordenación, a partir del calcio en adelante, no se cumplía, por lo que no fue destacada por la comunidad científica, la cual incluso se burló de dicha clasificación, pero 23 años después, fue finalmente reconocida por la Royal Society, otorgando a Newland la medalla Davy, que era la más alta condecoración dada por esta sociedad.
Las tres primeras filas de la tabla de Newlands, en cuanto a puntos de ebullición y fusión, se puede comparar a la tabla periódica actual.
tabla de mendeleyed
| I | II | III | IV | V | VI | ||||||
| . | . | . | Ti = 50 | Zr = 90 | ? = 180 | ||||||
| . | . | . | V = 51 | Nb = 94 | Ta = 182 | ||||||
| . | . | . | Cr = 52 | Mo = 96 | W = 186 | ||||||
| . | . | . | Mn = 55 | Rh = 104,4 | Pt = 197,4 | ||||||
| . | . | . | Fe = 56 | Ru = 104,4 | Ir = 198 | ||||||
| . | . | . | Ni = Co = 59 | Pd = 106,6 | Os = 199 | ||||||
| H = 1 | . | . | Cu = 63,4 | Ag = 108 | Hg = 200 | ||||||
| . | Be = 9,4 | Mg = 24 | Zn = 65,4 | Cd = 112 | . | ||||||
| . | B = 11 | Al = 27,4 | ? = 68 | Ur = 116 | Au = 197? | ||||||
| . | C = 12 | Si = 28 | ? = 70 | Sn = 118 | . | ||||||
| . | N = 14 | P = 31 | As = 75 | Sb = 122 | Bi = 210 | ||||||
| . | O = 16 | S = 32 | Se = 79,4 | Te = 128? | . | ||||||
| . | F = 19 | Cl = 35,5 | Br = 80 | J = 127 | . | ||||||
| Li = 7 | Na = 23 | K = 39 | Rb = 85,4 | Cs = 133 | Tl = 204 | ||||||
| . | . | Ca = 40 | Sr = 87,6 | Ba = 137 | Pb = 207 | ||||||
| . | . | ? = 45 | Ce = 92 | . | . | ||||||
| . | . | ?Er = 56 | La = 94 | . | . | ||||||
| . | . | ?Yt = 60 | Di = 95 | . | . | ||||||
| . | . | ?In = 75,6 | Th = 118? | . | . |
tabla periódica moderna
los periodos
En la tabla periódica los elementos están ordenados de forma que aquellos con propiedades químicas semejantes, se encuentren situados cerca uno de otro.
Los elementos se distribuyen en filas horizontales, llamadas períodos. Pero los periodos no son todos iguales, sino que el número de elementos que contienen va cambiando, aumentando al bajar en la tabla periódica.
El primer periodo tiene sólo doselementos, el segundo y tercer periodo tienen ocho elementos, el cuarto y quinto periodos tienendieciocho, el sexto periodo tienetreinta y dos elementos, y el séptimo no tiene los treinta y doselementos porque está incompleto. Estos dos últimos periodos tienen catorceelementos separados, para no alargar demasiado la tabla y facilitar su trabajo con ella.
El periodo que ocupa un elemento coincide con su última capa electrónica. Es decir, un elemento con cinco capas electrónicas, estará en el quinto periodo. El hierro, por ejemplo, pertenece al cuarto periodo, ya que tiene cuatro capas electrónicas.
los grupos
Las columnas de la tabla reciben el nombre de grupos. Existen dieciocho grupos, numerados desde el número 1 al 18. Los elementos situados en dos filas fuera de la tabla pertenecen al grupo 3.
En un grupo, las propiedades químicas son muy similares, porque todos los elementos del grupo tienen el mismo número de electrones en su última o últimas capas.
Así, si nos fijamos en la configuración electrónica de los elementos del primer grupo, el grupo 1 o alcalinos:
La configuración electrónica de su última capa es igual, variando únicamente el periodo del elemento.
propiedades físicas y químicas
La sustancias en el mundo , tal y como lo conocemos, se caracterizan por sus propiedades físicas o
químicas, es decir, como reaccionan a los cambios sobre ellas.
Las propiedades físicas son aquellas que se pueden medir, sin que se afecte la composición o identidad
de la sustancia. Podemos poner como ejemplo, el punto de fusión (ejemplo del agua). También existen las
propiedades Químicas, las cuales se observan cuando una sustancia sufre un cambio químico, es decir,
en su estructura interna, transformándose en otra sustancia, dichos cambios químicos, son generalmente
irreversibles. (ejemplo formación de agua, huevo cocido, madera quemada).
Otro grupo de propiedades que caracterizan la materia son las Extensivas e Intensivas, las
propiedades Extensivas se caracterizan porque dependen de la cantidad de materia presente. La masa
es una propiedad Extensiva, mas materia significa mas masa, además, las propiedades Extensivas se
pueden sumar (son aditivas), el Volumen también lo es.
Las propiedades Intensivas, no dependen de la cantidad de masa, además, no son aditivas, tenemos un
ejemplo, la densidad, esta no cambia con la cantidad de materia, la temperatura también es una
propiedad intensiva.
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