LA TABLA PERIÓDICA

Colegio de bachilleres del Estado de Chihuahua Plantel 7

Bloque 4 Interpretas la tabla periódica

Este blog te servirá para repasar el bloque 4 interpretas la tabla periódica de la materia de química.

Utilizaras la tabla periódica para obtener información de los elementos químicos.

Profesoras de química e informática: 
Elvia Lilia Mendez Dominguez.
Dora Irma Hernandez.

Gpo. 100

Creadores(as): 
Selene Hernandez Gil
Leslie Higadera Alamillo
Rosa Moreno Ortega.

1. PRIMERAS CLASIFICACIONES PERIÓDICAS

La primera clasificación basada en las masas atómicas fue elaborada por Johan Wolfang Döbereiner (1780 – 1849), quien en 1817 propuso que existía una sencilla relación numérica entre las masas atómicas de los elementos con propiedades semejantes. Otra clasificación basada en las masas atómicas fue la elaborada por John Newlands (1837-1898). Él encontró que si se ordenaban las masas atómicas en orden creciente, la masa de cada octavo elemento estaba relacionada al primer elemento del grupo. A partir de esta clasificación se obtuvieron valores casi exactos de las masas atómicas, lo cual para la época era bastante relevante. Con todas estas clasificaciones empezó a ser evidente que los elementos podían acomodarse, de manera sencilla, con base en su masa atómica relativa; y también se encontró que estos acomodos tenían mucho que ver con las propiedades de las sustancias. Es decir, empezó a ser claro que la estructura de los átomos de cada elemento determinaba, de alguna forma, las propiedades de la sustancia que en conjunto formaban esos átomos. Lo anterior se muestra con la clasificación propuesta por William Odling, la cual estaba basada en algunas propiedades, denominadas naturales, de los elementos. Estas propiedades son volúmenes atómicos (el cual se determinaba dividiendo la masa atómica entre la densidad del elemento), acidez o basicidad de sus óxidos, etc. De esta forma Odling obtuvo los siguientes grupos naturales:

Grupo Elemento 1 Fluor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Yodo (I) 2 Oxígeno (O), Azufre (S), Selenio (Se), Telurio (Te) 3 Nitrógeno (N), Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Bismuto (Bi) 4 Boro (B), Silicio (Si), Titanio (Ti), Estaño (Sn) 5 Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K) 6 Calcio (Ca), Estroncio (Sr), Bario (Ba) 7 Magnesio (Mg), Zinc (Zn), Cadmio (Cd) 8 Berilio (Be), Itrio (Y), Torio (Th) 9 Aluminio (Al), Circonio (Zr), Cerio (Ce), Uranio (U) 10 Cromo (Cr), Manganeso (Mn), Cobalto (Co), Hierro (Fe), Niquel (Ni), Cobre (Cu) 11 Molibdeno (Mo), Vanadio (V), Tungsteno (W), Tantalio (Ta) 12 Mercurio (Hg), Plomo (Pb), Plata (Ag) 13 Paladio (Pd), Platino (Pt), Oro (Au).

 Berzelius planteó una hipótesis que ahora sabemos que estaba equivocada: en dónde postuló que no podían existir moléculas formadas por átomos iguales. Sin embargo, gracias a la insistencia del químico Italiano Stanislao Cannizaro (1826 – 1910), durante el primer congreso de Química celebrado en Karlsruhe, Alemania, en 1860, que se llegó a un acuerdo sobre la existencia de moléculas formadas por átomos iguales, como el oxígeno (O2) o el nitrógeno (N2). Las contribuciones de Cannizaro fueron tomadas en cuenta por químicos muy importantes, entre ellos el químico ruso Dimitri Mendeleiev (1834 – 1907) y el químico alemán Julios Lothar Meyer (1830 – 1895). Estos dos químicos son famosos por haber propuesto un sistema de periodos para ordenar los elementos (algo que resulta curioso es que sus propuestas son muy parecidas y las hicieron casi en las mismas fechas, sin haber estado en contacto entre ellos).

1.1 SISTEMA PERIÓDICO DE MENDELEIEV

Siguiendo esta línea de trabajo, Mendeleiev publicó su primera tabla periódica en 1869. En 1872, después de introducir varias modificaciones, volvió a publicar una segunda tabla más elaborada, precursora de la actual.

A la derecha se expone el tipo de tabla periódica que planteó Mendeleiev en 1872. Hubiera fracasado de no ser porque intuyó que debían existir elementos todavía no descubiertos y les reservó los huecos adecuados para mantener la periodicidad en las propiedades. Dijo: "Los espacios vacíos corresponden a elementos que quizá sean descubiertos en el transcurso del tiempo". Así se puede observar, por ejemplo, que entre el calcio (Ca) y el titanio (Ti) Mendeleiev dejó un hueco, para que los elementos que siguen quedaran en la columna que les corresponde según sus propiedades. Otro problema que encontró Mendeleiev al plantear su tabla periódica fue que no todos los elementos, ordenados por su masa atómica, "caían" en el grupo (columna) adecuado en función de sus propiedades. Para que así fuera necesitó invertir el orden entre algunos de ellos. Por ejemplo, la masa atómica relativa del telurio (Te) es superior a la del yodo (I), pero, considerando sus propiedades, el yodo se ha de ubicar en la columna VII, que corresponde a la familia de los halógenos. En la tabla actual existen otras inversiones de masas atómicas, como las que se vieron al descubrir los gases nobles [el argón (Ar), por ejemplo, tiene una masa superior al potasio (K)].  A pesar de estos inconvenientes, era claro que la ordenación periódica respondía a una realidad y ponía en evidencia la existencia de un cierto orden por debajo de la enorme complejidad de los fenómenos químicos: la semejanza de las propiedades de los elementos de una misma columna o grupo y la variación gradual a lo largo de una fila o periodo. Mendeleiev profundizó en la idea de que cualquier elemento, por pertenecer a la vez a un grupo (vertical) y a un periodo (horizontal), debía participar de las propiedades de ambos y ser un promedio de los valores correspondientes a los elementos que le rodean en el sistema periódico. Esto le permitió predecir propiedades de elementos aún no descubiertos. Estas predicciones tuvieron una brillantísima confirmación cuando se descubrieron elementos con las propiedades que él había supuesto. Como ejemplo, la tabla adjunta recoge la comparación de propiedades previstas para el elemento que debía ocupar el hueco existente justo debajo del titanio (Ti) (al que Mendeleiev denominó provisionalmente ekasilicio), y las observadas en 1886 por Winkler (1838-1904) cuando descubrió el elemento que finalmente ocupó ese lugar: El germanio (Ge). Además del germanio, otros  elementos, cuyas propiedades predijo acertadamente Mendeleiev, fueron el galio (Ga), al que llamó eka-aluminio; el escandio (Sc); y el tecnecio (Tc), que fue el primer elemento artificial obtenido en el laboratorio, por síntesis química, en 1937.

1.2 TRIADAS DE DÖBEREINER (1829)

Döbereiner descubrió tendencias en ciertas propiedades de grupos seleccionados de elementos. Por ejemplo, la masa atómica media de litio y potasio estaba cerca de la masa atómica de sodio. Un patrón similar se encontró con el calcio, estroncio y bario, con azufre, selenio, y telurio, y también con cloro, bromo, y yodo. Además, las densidades para algunas de estas triadas siguieron un patrón similar.

Döbereiner intentó relacionar las propiedades químicas de dichos elementos (y de sus compuestos) con los pesos atómicos, observando una gran analogía entre ellos, y una variación gradual del primero al último, dando a entender que los elementos de la tabla periódica tienen cierta relación entre sí debido a la similitud entre sus propiedades y compuestos Ω.

En su clasificación de las triadas, Döbereiner explicaba que el peso atómico promedio de los pesos de los elementos extremos, es parecido al peso atómico del elemento de en medio. Por ejemplo, para la triada cloro, bromo, yodo, los pesos atómicos son aproximadamente 35, 80 y 126; si sumamos 35 + 126 y dividimos entre 2, obtenemos 80 (aproximadamente), y si se busca en la tabla periódica de los elementos actual el elemento con el peso atómico de 80 es el bromo, lo cual hace que concuerde un aparente ordenamiento de triadas.

1.3 ANILLO DE CHANCOURTOIS (1862)

 En 1862, Chancourtois construyó una hélice de papel, en la que estaban ordenados por pesos atómicos (masa atómica) los elementos conocidos, arrollada sobre un cilindro vertical. Se encontraba que los puntos correspondientes estaban separados unas 16 unidades. Los elementos similares estaban prácticamente sobre la misma generatriz, lo que indicaba una cierta periodicidad, pero su diagrama pareció muy complicado y recibió poca atención.

1.4 OCTAVAS DE NEWLANDS (1864)

El químico inglés Jhon Alexander Reina Newlands, propuso el ordenamiento de los elementos, según el orden creciente de sus masas atómicas, dando un gran paso en la correcta clasificación de los elementos.

Newlands dispuso a los elementos en filas horizontales de 7 en 7, resultando periodos en que el octavo elemento se parecía en propiedades al primero; el noveno al segundo; el décimo al tercero y así sucesivamente.  Por lo cual los que tengas propiedades semejantes tienen que quedar en la misma columna.

Si consideramos como “primer elemento” al nitrógeno de la serie primera; entonces el “octavo elemento” (Dentro de la segunda serie) sería el fósforo; luego “N” y “P” deben tener propiedades semejantes. Pero si esta vez, nuestro “primer elemento” es el cloro, entonces para llegar al “octavo elemento” (que tenga propiedades semejantes) deberíamos considerar que la tercera serie esté constituida por 14 elementos (el Br seria nuestro octavo elemento), lo que significa que incumple con la ley de las Octavas.

2. LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL

Cuatro nuevos elementos químicos se han añadido a la tabla periódica y ahora finalmente se ha podido completar la séptima fila. Al parecer la gran mayoría de los libros de texto de ciencia deberán actualizarse. Los elementos fueron descubiertos por científicos en Japón, Rusia y Estados Unidos y son los primeros en ser añadido a la tabla desde 2011, cuando se añadieron los elementos 114 y 116.

Estos nuevos elementos fueron verificadas el 30 de diciembre de 2015 por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) con sede en los Estados Unidos que es la organización mundial que rige la nomenclatura química, terminología y medición. Según IUPAC un equipo conformado por científicos rusos y estadounidenses del Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear en Dubna y el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California aportaron pruebas suficientes para reclamar el descubrimiento de los elementos 115, 117 y 118.

IUPAC inició el proceso de formalización de los nombres y símbolos para estos elementos nombrados temporalmente como ununtrium, (Uut o elemento 113), Ununpentium (Uup, elemento 115), ununseptium (Uus, elemento 117), y ununoctium (Uuo, elemento 118 ).

Así quedo la tabla periódica actual: