Se conocen 118 elementos químicos. Para no perderse entre ellos, los químicos los ordenan en una tabla en la que los elementos de una misma columna se parecen en su comportamiento. Esa tabla, el sistema periódico, es la herramienta más usada de la química.
Objetivos
- Conocer la historia básica de la tabla periódica (Mendeléiev)
- Localizar un elemento por su grupo y su periodo
- Distinguir metales, no metales, semimetales y gases nobles
- Escribir la distribución de electrones por capas de los 20 primeros elementos
- Relacionar los electrones de valencia con el grupo y con los iones que forma un elemento
1. Historia y organización
En 1869, el químico ruso Dmitri Mendeléiev ordenó los elementos conocidos según su masa atómica y colocó en la misma columna los de propiedades parecidas. Dejó huecos para elementos aún no descubiertos y predijo sus propiedades; cuando se descubrieron (como el galio), su tabla quedó confirmada.
Hoy los elementos se ordenan por número atómico (Z) creciente.
- Grupos: las 18 columnas. Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas parecidas.
- Periodos: las 7 filas. El número del periodo indica cuántas capas de electrones tiene el átomo.
| Grupo | Nombre | Ejemplos |
|---|---|---|
| 1 | Alcalinos (salvo el hidrógeno) | Li, Na, K |
| 2 | Alcalinotérreos | Be, Mg, Ca |
| 16 | Anfígenos o calcógenos | O, S |
| 17 | Halógenos | F, Cl, Br, I |
| 18 | Gases nobles | He, Ne, Ar |
2. Metales, no metales y gases nobles
| Tipo | Dónde están | Propiedades |
|---|---|---|
| Metales | A la izquierda y en el centro (la gran mayoría) | Brillo, buenos conductores del calor y la electricidad, dúctiles y maleables; sólidos salvo el mercurio |
| No metales | A la derecha (y el hidrógeno) | Malos conductores; pueden ser gases (O₂, N₂), sólidos (C, S) o líquidos (Br₂) |
| Semimetales | En la frontera escalonada | Propiedades intermedias; el silicio se usa en electrónica |
| Gases nobles | Grupo 18 | Muy poco reactivos; se encuentran como átomos aislados |
3. Electrones por capas y electrones de valencia
En un modelo sencillo, los electrones se colocan en capas: para los 20 primeros elementos caben 2 en la primera, 8 en la segunda y 8 en la tercera; el resto va a la cuarta.
| Elemento | Z | Capas | Periodo | Grupo |
|---|---|---|---|---|
| Litio (Li) | 3 | 2, 1 | 2 | 1 |
| Oxígeno (O) | 8 | 2, 6 | 2 | 16 |
| Sodio (Na) | 11 | 2, 8, 1 | 3 | 1 |
| Cloro (Cl) | 17 | 2, 8, 7 | 3 | 17 |
| Argón (Ar) | 18 | 2, 8, 8 | 3 | 18 |
| Calcio (Ca) | 20 | 2, 8, 8, 2 | 4 | 2 |
Electrones de valencia: Electrones de la última capa. Determinan cómo reacciona el elemento. En los grupos 1 y 2 coinciden con el número del grupo; en los grupos 13 a 18, con el número del grupo menos 10.
4. La regla del octeto y los iones
Regla del octeto: Los átomos tienden a ganar, perder o compartir electrones para tener 8 electrones en su última capa (2 en el caso de la primera capa), como los gases nobles, que son muy estables.
- Grupo 1 → pierde 1 electrón → ion +1 (Na⁺).
- Grupo 2 → pierde 2 electrones → ion +2 (Mg²⁺).
- Grupo 16 → gana 2 electrones → ion −2 (O²⁻).
- Grupo 17 → gana 1 electrón → ion −1 (Cl⁻).
Recuerda
- Los elementos se ordenan por Z creciente en 18 grupos (columnas) y 7 periodos (filas).
- Mismo grupo → mismos electrones de valencia → propiedades químicas parecidas.
- Periodo = número de capas de electrones.
- Metales a la izquierda (forman cationes), no metales a la derecha (forman aniones), gases nobles en el grupo 18.
- Regla del octeto: los átomos buscan 8 electrones en la última capa.
¡Ahora te toca a ti!
Comprueba que lo has entendido con los ejercicios y repasa con el resumen.