Características de la tabla periódica

Características de la tabla periódica

Acerca de la tabla periódica

La tabla periódica es una herramienta gráfica que nos permite conocer, analizar y organizar de manera clara, visual y concreta la información de los elementos que existen en el Universo. Para entenderla y hacer buen uso de ella es necesario saber las distintas secciones en las que se agrupan y ordenan los elementos, por esta razón, en este recurso conocerás cada una de las secciones y clasificaciones que componen y caracterizan a la tabla periódica de los elementos.

Imagen 1. Características de la tabla periódica

Periodos y grupos o familias

Lo primero que debes saber acerca de la tabla periódica es que a los elementos se les agrupa por periodos y grupos o familias, de tal manera que quedan ordenados tal como se muestra en la siguiente imagen:

Imagen 2. Organización por periodos y grupos en la tabla periódica

Periodos

Se llama periodo a cada una de las filas dentro de la tabla periódica. Los elementos que conforman un periodo comparten una característica principal: su capa de valencia (u orbital más externo) tiene la misma energía. Otras propiedades como la masa atómica, carácter metálico, tamaño, etc. van cambiando gradualmente, y siguiendo una tendencia a medida que se avanza en un mismo periodo.

Grupos

Los grupos o familias se etiquetan con números arábigos que van del 1 al 18. También con números romanos y letra A para los elementos representativos (van del IA al VIIIA) y con la letra B a los elementos de transición (van del IB al VIIIB). Cada grupo o familia de elemento recibe un nombre de acuerdo a las características de los elementos o por el nombre del primer elemento del grupo.

 

Entre las familias que se conocen hasta el momento se encuentran las que se presentan en la siguiente imagen.

 

Haz clic aquí para visualizarla.

 

Cada grupo o familia se caracteriza por:

 

● Tener propiedades similares entre sí.
● Poseer la misma valencia atómica.
● Tener una reactividad química similar frente a una misma clase de reactivos.

Metales, no metales y metaloides

La organización en periodos y grupos es una clasificación detallada de los elementos. Sin embargo, también es útil conocer una clasificación más generalizada, la cual clasifica a todos los elementos en tres grandes grupos: Metales, no metales y semimetales o metaloides. En la siguiente tabla se encuentran las principales características de cada grupo.

Metales

Estos elementos son buenos conductores de calor y electricidad, son maleables y dúctiles, tienen un brillo característico. Por lo general poseen de uno a tres electrones en su último nivel de energía. La mayoría de éstos son elementos sólidos, a excepción del mercurio (Hg), el galio (Ga), el cesio (Cs) y el francio (Fr) los cuales son líquidos.

No metales

Deficientes conductores del calor y electricidad, carecen de brillo, no son maleables ni dúctiles, son frágiles en estado sólido. Tienden a ganar electrones; además, en su último nivel de energía presentan de cuatro a ocho electrones y se presentan en los tres estados físicos de agregación de la materia (líquido, sólido y gaseoso). Elementos no metales a los cuales estamos expuestos comúnmente son: el hidrógeno (H), el oxígeno (O), el cloro (CI) y el azufre (S)

Semimetales

Poseen propiedades intermedias entre metales y no metales, entre ellos están el boro (B), el silicio (Si), el germanio (Ge), el arsénico (As) y el telurio (Te).

Con base en lo anterior, los elementos se organizan en la tabla periódica de la siguiente manera:

Imagen 4. Clasificación por metales, no metales y semimetales

Propiedades periódicas

Además de conocer los periodos y grupos, en la tabla periódica también podrás encontrar información acerca de la electronegatividad, la energía de ionización, el radio atómico y la afinidad electrónica de los elementos.

Electronegatividad

La electronegatividad es una medida de la fuerza de atracción de un átomo por los electrones del átomo unido a él; se presenta cuando un átomo atrae electrones de otro, formando enlaces que unen a los átomos en moléculas. En la tabla periódica la electronegatividad aumenta hacia arriba (en un grupo) y hacia la derecha (en un periodo). El elemento con mayor electronegatividad de la tabla periódica es el flúor.

Imagen 5. Aumento y disminución de la electronegatividad en la tabla periódica

Energía de ionización

Es la energía necesaria para separar el electrón más externo de un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental. Los elementos de la parte izquierda de la tabla tienen pocos electrones en la capa más externa, por lo que será fácil que los pierdan. Por el contrario, los elementos de la derecha tienden a ganar electrones.

 

Ahora bien, los elementos más pequeños tienen sus electrones muy cercanos al núcleo, por lo que los atraen con una mayor fuerza en comparación con los átomos más grandes. Por esta razón la energía de ionización disminuye conforme se desciende en un grupo.

Imagen 6. Aumento y disminución de la energía de ionización en la tabla periódica

Radio atómico

Es la distancia entre el centro del núcleo de un átomo y su nivel externo. A lo largo de un periodo el número la carga del núcleo aumenta, pero el nivel del orbital es constante. Esto provoca que a medida que se incrementa la carga del núcleo, los electrones se vean más atraídos hacia él, lo que implica una disminución del radio atómico (hacia la derecha de un periodo). En contraste, al descender en una familia cambia la carga del núcleo, pero también cambia el nivel del orbital. Cuanto mayor sea el nivel del orbital, los electrones quedarán cada vez más distantes del núcleo, no importando el aumento en la carga del núcleo. Por esta razón se observa un aumento del radio atómico a medida que se va hacia abajo en un grupo.

Imagen 7. Radio atómico en la tabla periódica

Aumento y disminución del radio atómico en la tabla periódica

Afinidad electrónica

Se define como la energía liberada cuando un átomo gaseoso recibe un electrón para formar un ion negativo gaseoso. Tal como se muestra en la siguiente imagen, los metales tienen una afinidad electrónica baja y los no metales una afinidad electrónica alta, por lo que en un periodo esta propiedad aumenta hacia la derecha.

A mayor tamaño de un átomo, los electrones se encuentran más lejanos y por tanto es más complicado atraerlos y mantenerlos dentro de las órbita. Por ello la afinidad electrónica de los átomos grandes (parte inferior de los grupos) es menor, y aumenta conforme se asciende en el grupo. tal como se muestra en la siguiente imagen:

Imagen 8. Afinidad electrónica en la tabla periódica

Número atómico, masa atómica y número de masa

La tabla periódica también permite conocer el número atómico, la masa atómica y el número de masa que poseen los elementos:

Imagen 9. Representación del número atómico, masa atómica y número de masa en los elementos de la tabla periódica

Número atómico

Indica el número de protones que tiene el núcleo de un átomo.

Z=Número atómico =Número de protones

En el caso de un átomo neutro, el número de electrones es el mismo que el número de protones, por lo que el número de electrones sería también igual a Z en esos casos y se puede usar para determinar la configuración electrónica de un elemento.

Masa atómica

Se obtiene al sumar la cantidad de protones y neutrones que tiene el núcleo de un átomo. Para un mismo elemento todos sus átomos tienen la misma cantidad de protones (número atómico), pero pueden tener diferente cantidad de neutrones, y con ello diferente valor de masa. A los átomos que pertenecen a un mismo elemento, pero difieren en su masa (cantidad de neutrones) se denominan isótopos.

Una vez sabiendo esto, el dato de masa atómica mostrado en la tabla periódica corresponde a un promedio de las masas de los isótopos de un elemento. Dicho promedio considera la abundancia relativa de cada isótopo.

Número de masa

Se define como la suma de protones y neutrones en el núcleo de un isótopo en particular.

A= Número de masa =Número atómico +Número de neutrones