Introducción a la química – Clase y laboratorio

En el siglo XX, se hizo evidente que la relación periódica implicaba números atómicos en lugar de masas atómicas. El enunciado moderno de esta relación, la ley periódica, es el siguiente: las propiedades de los elementos son funciones periódicas de sus números atómicos. Una tabla periódica moderna organiza los elementos en orden creciente de sus números atómicos y agrupa los átomos con propiedades similares en la misma columna vertical (Figura 2). Cada casilla representa un elemento y contiene su número atómico, su símbolo, su masa atómica media y (a veces) su nombre. Los elementos están dispuestos en siete filas horizontales, llamadas períodos o series, y 18 columnas verticales, llamadas grupos. Los grupos están etiquetados en la parte superior de cada columna. En Estados Unidos, las etiquetas eran tradicionalmente números con letras mayúsculas. Sin embargo, la IUPAC recomienda que se utilicen los números del 1 al 18, y estas etiquetas son más comunes. Para que la tabla quepa en una sola página, se suelen escribir partes de dos de las filas, un total de 14 columnas, debajo del cuerpo principal de la tabla.

Figura 2. Los elementos de la tabla periódica están organizados según sus propiedades.

Muchos elementos difieren dramáticamente en sus propiedades químicas y físicas, pero algunos elementos son similares en sus comportamientos. Por ejemplo, muchos elementos parecen brillantes, son maleables (se pueden deformar sin romperse) y dúctiles (se pueden formar alambres), y conducen bien el calor y la electricidad. Otros elementos no son brillantes, maleables o dúctiles, y son malos conductores del calor y la electricidad. Podemos clasificar los elementos en grandes clases con propiedades comunes: metales (elementos que son brillantes, maleables, buenos conductores del calor y la electricidad -sombreados en amarillo-); no metales (elementos que parecen opacos, malos conductores del calor y la electricidad -sombreados en verde-); y metaloides (elementos que conducen el calor y la electricidad moderadamente bien, y poseen algunas propiedades de los metales y otras de los no metales -sombreados en morado-).

Los elementos también pueden clasificarse en elementos del grupo principal (o elementos representativos) en las columnas etiquetadas como 1, 2 y 13-18; los metales de transición en las columnas etiquetadas como 3-12; y los metales de transición internos en las dos filas de la parte inferior de la tabla (los elementos de la fila superior se llaman lantánidos y los de la fila inferior son actínidos; Figura 3). Los elementos pueden subdividirse por propiedades más específicas, como la composición de los compuestos que forman. Por ejemplo, los elementos del grupo 1 (la primera columna) forman compuestos compuestos por un átomo del elemento y un átomo de hidrógeno. Estos elementos (excepto el hidrógeno) se conocen como metales alcalinos, y todos tienen propiedades químicas similares. Los elementos del grupo 2 (la segunda columna) forman compuestos compuestos por un átomo del elemento y dos átomos de hidrógeno: Estos se denominan metales alcalinotérreos, con propiedades similares entre los miembros de ese grupo. Otros grupos con nombres específicos son los pnicógenos (grupo 15), los calcógenos (grupo 16), los halógenos (grupo 17) y los gases nobles (grupo 18, también conocidos como gases inertes). Los grupos también pueden denominarse por el primer elemento del grupo: Por ejemplo, los calcógenos pueden denominarse grupo del oxígeno o familia del oxígeno. El hidrógeno es un elemento único, no metálico, con propiedades similares a los elementos del grupo 1A y del grupo 7A. Por esa razón, el hidrógeno puede aparecer en la parte superior de ambos grupos, o por sí mismo.

Figura 3. La tabla periódica organiza los elementos con propiedades similares en grupos.

In studying the periodic table, habrás notado algo sobre las masas atómicas de algunos de los elementos. El elemento 43 (tecnecio), el elemento 61 (prometio) y la mayoría de los elementos con número atómico 84 (polonio) y superiores tienen su masa atómica entre corchetes. Esto se hace para los elementos que consisten enteramente en isótopos inestables y radiactivos (aprenderás más sobre la radiactividad en el capítulo de química nuclear). No se puede determinar un peso atómico medio para estos elementos porque sus radioisótopos pueden variar significativamente en abundancia relativa, dependiendo de la fuente, o incluso pueden no existir en la naturaleza. El número entre corchetes es el número de masa atómica (y la masa atómica aproximada) del isótopo más estable de ese elemento.