Cronología de las diferentes clasificaciones de los elementos químicos

Döbereiner

Este químico alcanzó a elaborar un informe que mostraba una relación entre la masa atómica de ciertos elementos y sus propiedades en 1817. Él destaca la existencia de similitudes entre elementos agrupados en tríos que él denomina “tríadas”. La tríada del cloro, del bromo y del yodo es un ejemplo. Pone en evidencia que la masa de uno de los tres elementos de la triada es intermedia entre la de los otros dos. En 1850 pudimos contar con unas 20 tríadas para llegar a una primera clasificación coherente.

Chancourtois y Newlands

En 1862 Chancourtois, geólogo francés, pone en evidencia una cierta periodicidad entre los elementos de la tabla. En 1864 Chancourtois y Newlands, químico inglés, anuncian la Ley de las octavas: las propiedades se repiten cada ocho elementos. Pero esta ley no puede aplicarse a los elementos más allá del Calcio. Esta clasificación es por lo tanto insuficiente, pero la tabla periódica comienza a ser diseñada.

Meyer

En 1869, Meyer, químico alemán, pone en evidencia una cierta periodicidad en el volumen atómico. Los elementos similares tienen un volumen atómico similar en relación con los otros elementos. Los metales alcalinos tienen por ejemplo un volumen atómico importante.

Mendeleïev

En 1869, Mendeleïev, químico ruso, presenta una primera versión de su tabla periódica en 1869. Esta tabla fue la primera presentación coherente de las semejanzas de los elementos. El se dio cuenta de que clasificando los elementos según sus masas atómicas se veía aparecer una periodicidad en lo que concierne a ciertas propiedades de los elementos. La primera tabla contenía 63 elementos.Esta tabla fue diseñada de manera que hiciera aparecer la periodicidad de los elementos. De esta manera los elementos son clasificados verticalmente. Las agrupaciones horizontales se suceden representando los elementos de la misma “familia”.

Para poder aplicar la ley que él creía cierta, tuvo que dejar ciertos huecos vacíos. Él estaba convencido de que un día esos lugares vacíos que correspondían a las masas atómicas 45, 68, 70 y 180, no lo estarían más, y los descubrimientos futuros confirmaron esta convención. El consiguió además prever las propiedades químicas de tres de los elementos que faltaban a partir de las propiedades de los cuatro elementos vecinos. Entre 1875 y 1886, estos tres elementos: galio, escandio y germanio, fueron descubiertos y ellos poseían las propiedades predecidas.

Sin embargo aunque la la clasificación de Mendeleïev marca un claro progreso, contiene ciertas anomalías debidas a errores de determinación de masa atómica de la época.

Tabla periódica moderna

La tabla de Mendeleive condujo a la tabla periódica actualmente utilizada.

¿Qué es?

La tabla periódica de los elementos es una disposición de los elementos químicos en forma de tabla, ordenados por su numero atómico (numero de protones), por su configuración de electrones y sus propiedades químicas. Este ordenamiento muestra tendencias periódicas, como elementos por comportamiento similar en la misma columna. Las filas de la tabla se denominan periodos y las columnas grupos. Algunos tienen nombres, por ejemplo, el grupo 17 es el de los halógenos y el grupos 18 el de los gases nobles. La tabla también se divide en bloques con algunas propiedades quimicas similares.

¿Para qué sirve?

La tabla periódica es útil porque identifica y organiza todos los elementos químicos utilizados de una manera informativa. Estos elementos están organizados en periodos y familias. Los elementos de cada familia y periodo pueden tener propiedades físicas y químicas similares. Los elementos se colocan en la tabla periódica basados en su estructura atómica . Cada fila y columna tienen características especificas. Todas las filas en la tabla se leen de izquierda a derecha, cada grupo tiene el mismo numero de electrones, es fácil encontrar el numero de electrones en la esquina externa de cada elemento en la tabla. El grupo uno tiene un electrón, el grupo tiene dos y así sucesivamente.

INFORMACIÓN GENERAL DE LOS ELEMENTOS

Un elemento químico es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase. En su forma más simple, posee un número determinado de protones en su núcleo, haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada con el número atómico, aún cuando éste pueda desplegar distintas masas atómicas. Es un átomo con características físicas únicas, aquella sustancia que no puede ser descompuesta mediante una reacción química, en otras más simples. Si existen dos átomos de un mismo elemento con características distintas y, en el caso de que estos posean número másico distinto, pertenecen al mismo elemento, pero en lo que se conoce como uno de sus isótopos. También es importante diferenciar entre los «elementos químicos» de una sustancia simple. Los elementos se encuentran en la tabla periódica de los elementos. Algunos elementos se han encontrado en la naturaleza y otros obtenidos de manera artificial, formando parte de sustancias simples o de compuestos químicos. Otros han sido creados artificialmente en los aceleradores de partículas o en reactores atómicos. Estos últimos suelen ser inestables y sólo existen durante milésimas de segundo. A lo largo de la historia del universo se han ido generando la variedad de elementos químicos a partir de nucleosíntesis en varios procesos, fundamentalmente debidos a estrellas. Los nombres de los elementos químicos son nombres comunes y como tales deben escribirse sin mayúscula inicial, salvo que otra regla ortográfica lo suponga.

Los elementos más importantes: 

1. Oxígeno. T9odos sabemos cuán importante es el agua para la vida y el 60% del peso del cuerpo se constituye por agua. El oxígeno (O,8) ocupa el primer lugar de la lista y compone el 65% del organismo. 

2. Carbono. El carbono (C,6) es uno de los elementos más importantes para la vida. Mediante los enlaces carbono, que pueden formarse y romperse con una mínima cantidad de energía, se posibilita la química orgánica dinámica que se produce a nivel celular. 

3. Hidrógeno. El hidrógeno (H,1) es el elemento químico que más abunda en todo el universo. En nuestro organismo sucede algo muy similar y junto al oxígeno en forma de agua ocupa el tercer lugar de esta lista. 

4. Nitrógeno. Presente en muchísimas moléculas orgánicas, el nitrógeno (N,7) constituye el 3% del cuerpo humano. Se encuentra, por ejemplo, en los aminoácidos que forman las proteínas y en los ácidos nucleicos de nuestro ADN. 

5. Calcio. De los minerales que componen el organismo, el calcio (Ca,20) es el más abundante y es vital para nuestro desarrollo. Se encuentra prácticamente a lo largo de todo el cuerpo, en los huesos y por ejemplo en los dientes. Además, son muy importantes en la regulación de proteínas. 

6. Fósforo. El fósforo (P,15) también es muy importante para las estructuras óseas del cuerpo en donde abunda. No obstante, igualmente predominan en las moléculas de ATP proporcionándole energía a las células. 

7. Potasio. Aunque ocupa apenas el 0.25% de nuestro organismo, el potasio (K,19) es vital para el funcionamiento del mismo. Ayuda en la regulación de los latidos del corazón y a la señalización eléctrica de los nervios. 

8. Azufre. El azufre (S,16) es igual de esencial en la química de numerosos organismos. Se encuentra en los aminoácidos y es fundamental para darle forma a las proteínas. 9. Sodio Se trata de otro electrolito vital en lo que refiere a la señalización eléctrica de los nervios. El sodio (Na,11) también regula la cantidad de agua en el cuerpo, siendo un elemento igual de esencial para la vida. 

10. Cloro. El cloro (CI,17) normalmente se encuentra en el cuerpo humano a modo de ion negativo, es decir como cloruro. Se trata de un electrolito importante para mantener el equilibrio normal de líquidos en el organismo. 

11. Magnesio. Nuevamente, se encuentra en la estructura ósea y de los músculos, siendo muy importante en ambas. El magnesio (Mg,12), a su vez, es necesario en numerosas reacciones metabólicas esenciales para la vida. 

12. Hierro. Aunque el hierro (Fe,26) ocupa el último lugar de la lista, no deja de ser primordial. Es fundamental en el metabolismo de casi todos los organismos vivos. Se encuentra en la hemoglobina, es el portador de oxígeno en las células rojas de la sangre.

El criterio principal de ordenación de los elementos dentro de la tabla periódica actual es el de número atómico creciente, pero también puedes observar que entre determinados elementos se producen "saltos" en su ubicación, como entre el hidrógeno (H) y el helio (He) o entre el berilio (Be) y el boro (B). Esto se debe a que los elementos con propiedades químicas similares se agrupan en la misma columna. Icono Divise En la tabla periódica los elementos están colocados secuencialmente, esto es, por orden creciente de su número atómico. Además, elementos con comportamiento químico similar se sitúan en la misma columna. Las filas y columnas de la tabla periódica de los elementos reciben un nombre específico con el que nos referiremos siempre a ellos: Grupos: son las columnas verticales de la tabla. Reciben este nombre por agrupar elementos de propiedades químicas similares. Periodos: son las filas horizontales de la tabla. Dentro de un periodo, los elementos están ordenados por número atómico creciente. Como puedes observar en la tabla existen un total de 18 grupos y 7 periodos: Tabla periódica IUPAC Imagen 7. Adaptación de Mav GNU Free License A la hora de clasificar los elementos en grupos y periodos es fundamental conocer su configuración electrónica, que ya estudiaste en el Tema 1 de esta Unidad. Concretamente: Icono Divise Dentro de un mismo grupo todos los elementos tienen la misma configuración electrónica en su última capa (conocida como capa de valencia). Dentro de un mismo periodo los elementos se ordenan según su número atómico creciente y el último electrón está situado en la misma capa, correspondiente al número de periodo. Así pues, la situación de un elemento en la tabla periódica está directamente relacionada con su configuración electrónica, como verás más adelante.

CLASES, FAMILIAS, PERIODOS Y GRUPOS DE LA TABLA PERIÓDICA

PERIODOS.- Son los renglones o filas horizontales de la tabla periódica. Actualmente se incluyen 7 periodos en la tabla periódica. 

GRUPOS.- Son las columnas o filas verticales de la tabla periódica. La tabla periódica consta de 18 grupos. Éstos se designan con el número progresivo, pero está muy difundido el designarlos como grupos A y grupos B númerados con con números romanos. Las dos formas de designarlos se señalan en la tabla periódica mostrada al inicio del tema.

 CLASES.- Se distinguen 4 clases en la tabla periódica: 

ELEMENTOS REPRESENTATIVOS: Están formados por los elementos de los grupos "A". ELEMENTOS DE TRANSICIÓN: Elementos de los grupos "B", excepto lantánidos y actínidos. ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA: Lantánidos y actínidos. 

GASES NOBLES: Elementos del grupo VIII A (18).  

Las propiedades periódicas de los elementos químicos, son características propias de dichos elementos que varían de acuerdo a su posición en la tabla periódica, o sea, dependiendo de su numero atómico. Las propiedades periódicas son: electronegatividad, electropositividad, radio atómico, potencial de ionización, densidad atómica.

Electronegatividad: Es la tendencia que tiene un átomo para atraer hacia el los electrones cuando forma un enlace químico.

Electropositividad: La forma de medir esto es mediante un  enlace químico, entre tanto la tendencia de un átomo para perder electrones.

Radio atómico: Aquí planteamos la posibilidad de medir la distancia entre el núcleo de un átomo y la nube de electrones que componen su capa externa.

Afinidad electrónica: Se basa en la medición de la energía liberada por un átomo en estado fundamental y no en estado gaseoso al recibir un electrón.

El potencial de ionización: Este mide lo inverso a la afinidad electrónica, por lo tanto podemos decir que mide la energía necesaria para retirar un electrón de un átomo neutro en estado fundamental.

IMPORTANCIA EN MÉXICO

México es el principal productor de plata a nivel mundial y aporta 17% del total, mientras que en oro se ubica en el onceavo, en cobre en el doceavo y en zinc y en plomo en quinto y sexto, de acuerdo con estadísticas de la Camara Minera de México. La producción de estos cinco metales crece gracias a los precios que se dispararon hasta 7520% a partir del 200 a la fecha, especialmente en los metales preciosos como el oro y la plata. Pero el cobre, zinc y plomo no se quedan atrás. La producción de estos metales industriales crecerá durante los próximos cinco años hasta 150%, que pasara de 180,000 toneladas producidas a 450,00 en los próximos años.