A finales del siglo XIX, químico ruso Dmitri Mendeleev publicó su primer intento de agrupación elementos químicos de acuerdo con sus pesos atómicos. Solo se conocían alrededor de 60 elementos en ese momento, pero Mendeleev se dio cuenta de que cuando los elementos estaban organizados por peso, ciertos tipos de elementos ocurrían en intervalos regulares o períodos.
Hoy, 150 años después, los químicos reconocen oficialmente 118 elementos después de la adición de cuatro recién llegados en 2016 y aún usar tabla periódica de elementos de Mendeleiev para organizarlos. La tabla comienza con el átomo más simple, el hidrógeno, y luego organiza el resto de los elementos por número atómico, que es el número de protones que contiene cada uno. Con algunas excepciones, el orden de los elementos se corresponde conla masa creciente de cada átomo.
La tabla tiene siete filas y 18 columnas. Cada fila representa un período; el número de período de un elemento indica cuántos de sus niveles de energía albergan electrones. El sodio, por ejemplo, se encuentra en el tercer período, lo que significa que un átomo de sodio típicamentetiene electrones en los primeros tres niveles de energía. Moviéndose hacia abajo en la tabla, los períodos son más largos porque se necesitan más electrones para llenar los niveles externos más grandes y complejos.
Las columnas de la tabla representan grupos o familias de elementos. Los elementos de un grupo a menudo se ven y se comportan de manera similar, porque tienen la misma cantidad de electrones en su capa más externa, la cara que muestran al mundo. Grupo 18Los elementos, en el extremo derecho de la tabla, por ejemplo, tienen capas externas completamente llenas y rara vez participan en reacciones químicas.
Los elementos se clasifican normalmente como a metal o no metálico, pero la línea divisoria entre los dos es borrosa. Los elementos metálicos suelen ser buenos conductores de electricidad y calor. Los subgrupos dentro de los metales se basan en las características y propiedades químicas similares de estas colecciones. Nuestra descripción de la tabla periódicautiliza agrupaciones de elementos comúnmente aceptadas, según el Laboratorio Nacional de Los Alamos .
Metales alcalinos : Los metales alcalinos constituyen la mayor parte del Grupo 1, la primera columna de la tabla. Brillantes y lo suficientemente suaves como para cortar con un cuchillo, estos metales comienzan con litio Li y terminar con francio Fr. También son extremadamente reactivos y lo harán estallar en llamas o incluso explotar al entrar en contacto con el agua, por lo que los químicos los almacenan en aceites o gases inertes. El hidrógeno, con su único electrón, también vive en el Grupo 1, pero el gas se considera un no metal.
Metales alcalinotérreos : Los metales alcalinotérreos forman el Grupo 2 de la tabla periódica, de berilio Be hasta radio Ra. Cada uno de estos elementos tiene dos electrones en su nivel de energía más externo, lo que hace que las tierras alcalinas sean lo suficientemente reactivas como para que rara vez se encuentren solas en la naturaleza. Pero no son tan reactivas como los metales alcalinos.Las reacciones suelen ocurrir más lentamente y producen menos calor en comparación con los metales alcalinos.
Lantánidos : El tercer grupo es demasiado largo para caber en la tercera columna, por lo que se divide y se voltea hacia los lados para convertirse en la fila superior de la isla que flota en la parte inferior de la tabla. Estos son los lantánidos, elementos 57 a 71- lantano La a lutecio Lu. Los elementos de este grupo tienen un color blanco plateado y se empañan al contacto con el aire.
Actínidos : Los actínidos se alinean en la fila inferior de la isla y comprenden los elementos 89, actinio Ac, hasta 103, lawrencio Lr. De estos elementos, solo torio Th y uranio U se encuentran naturalmente en la Tierra en cantidades sustanciales. Todos son radiactivos. Los actínidos y los lantánidos juntos forman un grupo llamado metales de transición internos.
Metales de transición : Volviendo al cuerpo principal de la tabla, el resto de los Grupos 3 al 12 representan el resto de los metales de transición. Duros pero maleables, brillantes y con buena conductividad, estos elementos son lo que normalmente piensa cuando escucha la palabrametal. Muchos de los grandes éxitos del mundo del metal, incluidos el oro, la plata, el hierro y el platino, viven aquí.
Metales posteriores a la transición : Antes del salto al mundo no metálico, las características compartidas no están claramente divididas a lo largo de líneas de grupo verticales. Los metales posteriores a la transición sí lo están aluminio Al, galio Ga, indio en, talio Tl, estaño Sn, plomo Pb y bismuto Bi, y abarcan del Grupo 13 al Grupo 17. Estos elementos tienen algunas de las características clásicas de los metales de transición, pero tienden a ser más suaves y se comportan peor que otros metales de transición. Muchas tablas periódicas incluirán unlínea de "escalera" debajo de la diagonal que conecta el boro con el astato. Los metales posteriores a la transición se agrupan en la parte inferior izquierda de esta línea.
Metaloides : Los metaloides son boro B, silicio Si, germanio Ge, arsénico Como, antimonio Sb, telurio Te y polonio Po. Forman la escalera que representa la transición gradual de metales a no metales. Estos elementos a veces se comportan como semiconductores B, Si, Ge en lugar de conductores. Los metaloides también se denominan "semimetales" o "metales pobres"."
No metales : Todo lo demás en la esquina superior derecha de la escalera - más hidrógeno H, varado en el Grupo 1 - es un no metal. Estos incluyen carbono C, nitrógeno N, fósforo P, oxígeno O, azufre S y selenio Se.
Halógenos : Los cuatro elementos principales del Grupo 17, de flúor F hasta astato At, representa uno de los dos subconjuntos de los no metales. Los halógenos son bastante reactivo químicamente y tienden a emparejarse con metales alcalinos para producir varios tipos de sal. La sal de mesa en su cocina, por ejemplo, es un matrimonio entre el sodio de metal alcalino y el cloro halógeno.
Gases nobles : Incoloro, inodoro y casi completamente no reactivo, los gases inertes o nobles completan la tabla en el Grupo 18. Muchos químicos esperan que el oganesson, uno de los cuatro elementos recién nombrados, comparta estas características; sin embargo, debido a que este elemento tiene la mitad-vida midiendo en milisegundos, nadie ha podido probarlo directamente. Oganesson completa el séptimo período de la tabla periódica, así que si alguien logra sintetizar el elemento 119 y la carrera para hacerlo ya está en marcha , girará alrededor para comenzar la fila ocho en la columna de metal alcalino.
Debido a la naturaleza cíclica creada por la periodicidad que da nombre a la tabla, algunos químicos prefieren visualizar la tabla de Mendeleev como un círculo .
adicional recursos :
- Vea este resumen video sobre la tabla periódica y los grupos de elementos , de Crash Course.
- Hojee esto tabla periódica interactiva de elementos .
- Mira esto recurso educativo en línea gratuito para comprender los grupos elementales desde CK-12.