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Actividad 3. Tabla Periódica Elvia Yanilse Josa Josa Química General

Notas del Autor Elvia Yanilse Josa, Ingeniería Industrial, La Correspondencia Relacionada con este taller debe ser dirigida a: Lic. Jenny Garavito Corporación Universitaria Iberoamericana, Cl. 67 ## 5 - 27, Bogotá, Cundinamarca Contacto: [email protected]

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RESUMEN ANALÍTICO RAE- documentos QUIMICA GENERAL TUTOR: JENNY GARAVITO NAJAS Título del o los DOCUMENTOS CONSULTADOS

Nombres y apellidos del(os) autor(es) DE LOS DOCUEMENTOS CONSULTADOS

Química Tabla periódica: organización y regularidades de los elementos químicos Que es la tabla periódica Periocidad química Como se clasifican los elementos en la tabla periódica Estructura de la materia Tabla periódica Así funcionan los átomos Goldsby, K. A. y Chang, R. Química (12a. ed.). No registra Quimi clan No registra No registra Mtorreb NO registra

Año de la publicación

2017 1998 2019 2012 2017 2015 No registra 2015

Revista/ libro, edición, volumen.

Libro Página web: Química En Acción Secundaria Página web:Lenntech BV Página web: Video You tube https://www.youtube.com/watch? v=rpwTvtp8CdI&list=PLaae52pWQpY6rCzWoW4N

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Página web: Slide share Página web: Curiosoando https://curiosoando.com/como-seclasifican-los-elementos-en-la-tablaperiodica Pagina Web: Slider share: https://es.slideshare.net/mtorreb/f-q-2? next_slideshow=1 Pagina web: Infogram https://es.slideshare.net/mtorreb/f-q-2? next_slideshow=1 Página web:Asi funciona: http://www.asifunciona.com/quimica/af_atomos /af_atomos_5.htm#:~:text=De%20acuerdo %20con%20la%20Tabla,No%20metales

TABLA PERIODICA

Figura 1.Tabla Periódica Fuente: Quimica en accion secundaria, s.f.

La tabla periodica es una forma de agrupar los diferentes elementos en funcion de sus propiedades ordenandose por su numero atomico, configuraciones electrónicas y propiedades químicas recurrentes.[ CITATION qui19 \l 9226 ] Este orden muestra tendencias periódicas, tales como elementos con comportamiento similar en la misma columna. Se llama periódica porque transcurrido un ‘periodo’ (un cierto número de casillas) los elementos se agrupan en una nueva fila y van formando columnas (grupos o familias) en las que se sitúan elementos con propiedades químicas parecidas.

INGENIERIA INDUSTRIAL CLASIFICACION PERIODICA: La tabla periódica actual consta de 119 elementos como este, que son los que hasta el día de hoy, se conocen. Y se agrupan todos estos elementos para tener un orden, estos elementos que forman la Tabla Periódica actual se distribuyen los elementos conocidos hasta la fecha se colocan de izquierda a derecha y de arriba a abajo en orden creciente de sus atómicos. Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en 18 columnas verticales llamadas grupos o familias.y filas (denominadas “periodos”) (Ver figura 3), y están divididos en tres grandes categorías: Metales,Metaloides y No Metales.Siete de los nueve grupos se suelen dividir, ademas, en las categorias A y B;los elementos A se clasifican como grupo principal y los B, como subgrupo. Dos hileras (lantanidos o tierras raras y actinidos) ocupan pocisiones especiales fuera del cuerpo prinicpal de la tabla, porque no pueden ser incluidos de manera adecuada en los periodos 6 y 7.[ CITATION Gol17 \l 9226 ]

Figura 2. Distribución de la tabla periódica Fuente: [ CITATION Inf \l 9226 ]

Es decir que es el procedimiento para clasificar los elementos colocándolos por orden de su número atómico y el comportamiento químico de los elementos llevó a dividirla en: Grupos o familias: Es el número de columnas verticales, estos son: I, II, III, IV, IV, VI, VII y VIII, y para que los elementos de propiedades semejantes se encuentren unos debajo de otros, cada uno de los grupos ha sido dividido en 2 subgrupos, a los que se les designa con la letra A y B. Por último, está el “grupo O” o gases nobles, que tienen como común denominador, la última capa orbital llena.

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Grupo IA: son los metales alcalinos: litio, sodio, potasio, rubidio y cesio. Su número de valencia es +1. Grupo IIA: son los metales alcalinos-térreos: berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio. Su número de valencia es +2. Grupo IIIA: son los metales térreos: boro y aluminio. Su número de valencia es +3. Grupo IVA: familia del carbono; los primeros son dos no metales (carbono y silicio), y los tres últimos son metales (germanio, estaño, y plomo). Sus valencias más comunes son +2 y +4. Grupo VA: familia del nitrógeno: nitrógeno y fósforo (no metales), arsénico, antimonio y bismuto (metales). Su número de valencia más común es +1,+3,+5,-1 y -3. Grupo VIA: familia del oxígeno: oxígeno, azufre, selenio y teluro (no metales). Valencias -2, +2, +4 y +6. Grupo VIIA: familia de los halógenos: flúor, cloro, bromo y yodo. Son no metales. Valencias -1, +1, +3, +5 y +7. Grupo IB al VIIB: son los elementos de transición: todos ellos metales, entre los que destacan están: níquel, cobre, zinc, oro, plata, platino y mercurio. Su número de valencia varía según el elemento. Grupo VIII: en cada período abarca 3 elementos: fierro, cobalto y níquel; rutenio, rodio y paladio; osmio, iridio y platino. Sus números de valencia varían según el elemento. Grupo VIIIA u O: son los gases nobles: helio, neón, argón, kriptón, xenón y radón. Su número de valencia es 0.

Periodos: Son las siete líneas o filas horizontales que aparecen en la tabla periódica que corresponden a cada una de las 7 capas o niveles de energía: K, L, M, N, O, P, Q. 1er período: su capa característica es la K y tiene únicamente 2 elementos (H y He). 2do período: comprende en la estructura de sus átomos hasta la capa L, se le llama período corto por tener únicamente 8 elementos. 3er período: su última capa es la M; también es un período corto de 8 elementos.

INGENIERIA INDUSTRIAL 4to período: su capa característica es la N, y contiene 18 elementos. 5to período: su capa característica es la O, contiene 18 elementos. 6to período: su capa característica es la P, contiene 32 elementos. 7mo período: su capa característica es la Q, contiene 19 elementos. Es la última capa orbital posible de un elemento.

Bloques

Figura 3. Descripción de la división de los bloques

Fuente:[CITATION Tab \l 9226 ]

División de acuerdo con la secuencia en la que se llenan las capas de electrones de los elementos Cada bloque se denomina según el orbital en el que en teoría reside el último electrón: s, p, d y f. Los bloques comprenden los dos primeros grupos (metales alcalinos y alcalinotérreos), así como el hidrógeno y el helio. El bloque p comprende los últimos seis grupos —que son grupos del 13 al 18 en la IUPAC (3A a 8A en América)— y contiene, entre otros elementos, todos los metaloides. El bloque d comprende los grupos 3 a 12.

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CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS. De acuerdo con la Tabla del Sistema Periódico los elementos químicos se clasifican de la siguiente forma según sus propiedades físicas:[ CITATION Jos15 \l 9226 ]

   

Gases nobles Figura 4. Clasificación de los Elementos Químicos Metales Fuente: Caracteristicas. Elementos quimicos. No metales Metaloides

Gases Nobles: Son elementos químicos inertes, es decir, no reaccionan frente a otros elementos, pues en su última órbita contienen el máximo de electrones posibles para ese nivel de energía (ocho en total). El argón (Ar), por ejemplo, es un gas noble ampliamente utilizado en el interior de las lámparas incandescentes y fluorescentes. El neón es también otro gas noble o inerte, muy utilizado en textos y ornamentos lumínicos de anuncios y vallas publicitarias. Metales: Son elementos químicos que generalmente contienen entre uno y tres electrones en la última órbita, que pueden ceder con facilidad, lo que los convierte en conductores del calor y la electricidad. Los metales, en líneas generales, son maleables y dúctiles, con un brillo característico, cuya mayor o menor intensidad depende del movimiento de los electrones que componen sus moléculas. El oro y la plata, por ejemplo, poseen mucho brillo y debido a sus características físicas constituyen magníficos conductores de la electricidad, aunque por su alto precio en el mercado se prefiere emplear, como sustitutos, el cobre y el aluminio, metales más baratos e igualmente buenos conductores. No Metales: Poseen, generalmente, entre cinco y siete electrones en su última órbita. Debido a esa propiedad, en lugar de ceder electrones su tendencia es ganarlos para poder completar ocho

INGENIERIA INDUSTRIAL en su última órbita. Los no metales son malos conductores del calor y la electricidad, no poseen brillo, no son maleables ni dúctiles y, en estado sólido, son frágiles. Metaloides: Son elementos que poseen, generalmente, cuatro electrones en su última órbita, por lo que poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Esos elementos conducen la electricidad solamente en un sentido, no permitiendo hacerlo en sentido contrario como ocurre en los metales. El silicio (Si), por ejemplo, es un metaloide ampliamente utilizado en la fabricación de elementos semiconductores para la industria electrónica, como rectificadores diodos, transistores, circuitos integrados, microprocesadores, etc. Un 75% de los elementos químicos existentes en la naturaleza son metales y el resto no metales y metaloides CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA: Además de las representaciones y descripciones sistemáticas basadas en características atómicas, en la tabla periódica se pueden establecer categorías o tipos atendiendo a propiedades físicas y químicas generales compartidas por un grupo de elementos. [ CITATION Com17 \l 9226 ] Metales Alcalinos: Incluyen a los elementos del grupo 1, desde el Litio (Li) hasta el Francio (Fr). El Hidrógeno está en el grupo 1 pero no es un metal alcalino, de hecho, el hidrógeno muestra muy pocas características metálicas y es frecuentemente categorizado como un no metal. Metales Alcalinotérreos: coinciden con el grupo 2, desde el berilio (Be) hasta el radio (Ra). Suelen tener un punto de fusión muy alto y sus compuestos óxidos forman soluciones alcalinas muy básicas. Lantánidos: son el grupo formado desde el elemento con número atómico 57, el lantano (La), que le da nombre al grupo, hasta el elemento de número atómico 71, el Lutecio (Lu). La capa de valencia de los lantánidos es 4f; junto a los actínidos (5f) forman el bloque f Actínidos: Es el grupo que comprende desde el número atómico 89, el Actinio (Ac), hasta el 103, el

INGENIERIA INDUSTRIAL Lawrencio (Lr). La capa de valencia es 5f y son todos son radioactivos. Son elementos poco abundantes, de hecho, solo el torio (Th) y el uranio (U) se dan en la naturaleza en cantidades significativas. Metales de Transición Los metales o elementos de transición se sitúan en el centro de la tabla periódica, en el bloque d, que abarca desde el grupo 3 al grupo 12. Se caracterizan por tener un orbital d parcialmente ocupado en su configuración electrónica. Metales Postransicionales: A veces referidos simplemente como «otros metales», son el Aluminio (Al), Galio (Ga), indio (In), Talio (Tl), Estaño (Sn), Plomo (Pb) y Bismuto (Bi). Estos elementos se consideran metales, pero suelen tener características metálicas más moderadas; por ejemplo, suelen ser más blandos o relativamente peores conductores. Halógenos: Son un tipo de elementos no metálicos que coinciden con el grupo 17 de la tabla periódica, lo que abarca desde el Flúor (F) hasta el Astato (At), este último a veces incluido en los metaloides. Los halógenos suelen ser elementos muy reactivos, por eso es común que se encuentren en la naturaleza formando parte de otras sustancias y rara vez en forma pura PROPIEDADES QUÍMICAS: Información de cada elemento que la forma:

Figura 5. Elemento Químico. Fuente:[CITATION Tab \l 9226 ]

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Numero Atomico: ( Z):

Figura 6. Numero Atómico Fuente: Maria Estela Rafino,Numero Atomico, 2019

Es el numero de protones en el nucleo de cada atomo de un elemento. En un atomo neutro, el numero de protones es igual al numero de electrones, de tal manera que el numero atomico tambien indica el numero de electrones en el atomo.Se representa con la letra z. Masa Atomica: Es la masa que tiene un atomo cuando se encuentra en reposo,es la surge del total de masa de protones y neutrones de un unico atomo tambien en reposo. Electronegatividad de Pauling: Poder o tendencia de un atomo, dentro de una molecula, de atraer hacia los electrones de su enlace con otro atomo, esta reacionada con la energia de ionizacion y con la afinidad electronica.

Densidad: Indica el número de unidades de masa del elemento que están presentes en cierto volumen de un medio, esta se expresa en kilogramos por metro cubico (kg/m3) y se expresa de forma gráfica con temperaturas y presiones de aire. Punto de fusión: Es la temperatura a la cual la forma solida de cada elemento o compuesto se encuentra en equilibrio con la forma líquida. Punto de Ebullición Es la temperatura a la cual la forma líquida de un elemento o compuesto se encuentra en equilibrio con la forma gaseosa.

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Radio de Vanderwaals: Es igual a la mitad la distancia entre dos átomos no unidas cuando las fuerzas electrostáticas entre ellos son equilibradas. En otras palabras, es la mitad de la distancia más cercana entre dos átomos que no están unidos o dentro de la misma molécula. Picometros (pm) son típicamente la unidad utilizada para reportar el valor. Radio Iónico: Es al igual que el radio atómico, la distancia entre el centro del núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del mismo, pero haciendo referencia no al átomo, sino al ión Isótopos son átomos cuyos núcleos atómicos tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones. El número másico corresponde a la suma de neutrones y protones del núcleo. Corteza electrónica: Los electrones (-10e) se distribuyen alrededor del núcleo, girando en trayectorias complejas, formando la llamada corteza o envoltura electrónica Peso Atómico: Es la masa promedio de los átomos de un determinado elemento químico. El término 'peso' en física implica la fuerza ejercida en un campo gravitatorio expresado en unidades de fuerza como el newton. PERIOCIDAD QUIMICA Se describe como una propiedad de los elementos químicos. Indica que los elementos que pertenecen a un mismo grupo o familia de la tabla periódica tienen propiedades similares. Considerando que la Tabla Periódica esta ordenada de acuerdo con su número atómico (Cantidad de Protones) ascendente, las propiedades se repiten cada 18avo. elemento.

PROPIEDADES PERIÓDICAS: Ya sabemos que algunas propiedades físicas y químicas se repiten con cierta regularidad a lo largo de los grupos y los períodos.[ CITATION MTo15 \l 9226 ] La razón de su regularidad reside en la configuración electrónica y en el número atómico del

INGENIERIA INDUSTRIAL elemento. La carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo reúne estas dos características y facilita el estudio de la variación de las propiedades periódicas de los elementos al aumentar su número atómico. Las propiedades periódicas más importantes son: el radio atómico y el radio iónico, la energía de ionización, la afinidad electrónica, la electronegatividad y el carácter metálico.

Figura 7. Propiedades Periódicas Fuente: ABC , Propiedades Periodicas de los Elementos, 2014

Radio atómico: El tamaño del átomo es difícil de definir por dos razones básicamente: • Se trata de un sistema dinámico de partículas muy influenciado por los átomos que le rodean. • Los orbitales que componen la corteza electrónica no tienen unas dimensiones definidas. No obstante, como los átomos no suelen presentarse aislados, el valor que se asigna en la práctica al radio atómico es la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos iguales enlazados entre sí. Al adoptar este concepto práctico de radio atómico, se diferencia su valor fácilmente, ya que los metales se presentan formando redes tridimensionales de átomos iguales, y los no metales forman moléculas. Es importante resaltar que cuando los átomos enlazados no son iguales, el radio atómico varía dependiendo del tipo de enlace, por lo que el valor de esta magnitud física debe considerarse relativo, con la única finalidad de comparar entre sí átomos diferentes. En la siguiente figura se aprecia el tamaño relativo de los átomos de los elementos representativos, ordenados en períodos. (Ver Figura 8)

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Figura 8. Variación de los radios atómicos en el sistema periodico

 En un período, al aumentar el número atómico, disminuye el radio atómico. Al aumentar el número atómico de los elementos de un mismo período, se incrementa la carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo y el número de niveles ocupados no varía. En consecuencia, aumenta la intensidad de la atracción entre el electrón y el núcleo, por lo que disminuye la distancia entre ellos.  En un grupo, al aumentar el número atómico, aumenta el radio atómico. Al aumentar el número atómico de los elementos de un grupo, se incrementa el número de niveles ocupados, mientras que la carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo es la misma. En consecuencia, aumenta el radio atómico. Radio iónico: Esta propiedad es importante cuando se estudian compuestos iónicos, ya que la estructura tridimensional de éstos depende exclusivamente del tamaño de los iones involucrados. En general, se puede decir que: • Los cationes son de menor tamaño que los átomos de los que proceden. • Los aniones son de mayor tamaño que los átomos respectivos. Este hecho también se explica fácilmente al estudiar la carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo. Energía de ionización: Es la mínima energía requerida para quitar un electrón de un átomo gaseoso en su estado

INGENIERIA INDUSTRIAL fundamental. Esta magnitud es una medida del esfuerzo necesario para quitarle un electrón a un átomo o de cuán fuertemente esta enlazado un electrón al núcleo en el átomo. A mayor energía de ionización, es más difícil quitar el electrón. La energía de ionización es una energía absorbida por átomos (o iones) por lo cual será siempre una energía positiva Electronegatividad: Es la tendencia que tiene un elemento de atraer los electrones de enlace de otros elementos. En la tabla periódica, la electronegatividad aumenta en los periodos de izquierda a derecha y los grupos, de abajo hacia arriba Potencial de ionización: Es la energía necesaria para quitar un electrón a un átomo neutro, convirtiéndolo en un catión. Depende de la energía con la que el elemento en cuestión atraiga a sus electrones. En un grupo, el valor disminuye de arriba hacia abajo. En un periodo aumenta desde la izquierda hacia la derecha

Palabras Claves:

Tabla periódica Clasificación periódica Periodos Bloques Grupos, clasificación de los elementos químicos gases nobles métales No metales Metaloides Clasificación de los elementos en la tabla periódica, Periocidad química Radio iónico, Electronegatividad Peso atómico. Problema que aborda el documento: Objetivos del trabajo: Demostrar conocimiento de la variación de las propiedades características de los elementos químicos y sus compuestos, incluyendo las relaciones en los grupos y las tendencias en la Tabla Periódica

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Conclusiones del texto: Se puede decir que de la tabla periódica se obtiene información necesaria del elemento químico, en cuanto se refiere a su estructura interna y propiedades, ya sean físicas o químicas. Con este trabajo también se da a conocer que la tabla periódica se ha vuelto tan familiar hoy en día, que es algo indispensable en la industria química ya que es de mucha importanci...