1 1 SANMARCOSREGULAR2014 III QUMICA TEMA 1SNII2Q1QUMICATEMA 1TABLA PERIDICA MODERNADESARROLLO DEL TEMAI.CLASIFICACINPERIDICADELOS ELEMENTOS QUMICOSA.Triadas de Dobereiner (1817)ElqumicoalemnJohanDobereineragruplos elementos en series de 3, donde los elementos que pertenecen a una triada poseen propiedades qumicas similaresysecumplequeelpesoatmicodel elemento central de una triada es aproximadamente igualalasemisumadelospesosatmicosdelos elementos extremos.Li Na K7 23 39PA(Na) = 7+392 = 23Ca Sr Ba40 87,6 137PA(Sr) = 40+1372 = 88,5B.Octavas de Newlands (1864)Orden los elementos en grupos de siete en funcin a sus pesos atmicos crecientes. A este ordenamiento se le conoci como octavas porque el octavo elemento presentaba propiedades qumicas similares al primer elemento del grupo anterior.Ejemplo:PA PA678678Li 7 Na 23Be 9 Mg 24B 11 Al 27C 12 Si 28N 14 P 31O 16 S 32F 19 Cl 35,5C.Tabla peridica corta de Dimitri Mendeleiev (1869)Orden los elementos qumicos en funcin a su peso atmico en series y grupos, donde los elementos de un mismo grupo poseen la misma valencia y propiedades semejantes.Su insistencia en que los elementos con caractersticas similaressecolocaranenlasmismasfamiliasle obligoadejarespaciosenblancoensutabla.Por ejemplo predijo la existencia del galio y el germanio llamndolos eka aluminio y eka silicio.TABLA PERIDICA MODERNA22 SANMARCOSREGULAR2014 III QUMICA TEMA 1Ejemplo: EKALUMINIO (GALIO) EKASILICIO (GERMANIO)PRONOSTICADA DESCUBIERTAPRONOSTICADA DESCUBIERTA PROPIEDAD 1871 1875 1871 1886PESO ATMICO (uma) 68 69,9 72 72,33DENSIDAD (g/mL) 5,9 5,93 5,5 5,47VALENCIA 3 3 4 4FRMULA DEL XIDO R2O3Ga2O3RO2GeO2FRMULA DEL HIDRURORH3GaH3RH4GeH4TABLA PERIDICA CORTA DE MENDELEIEVSERIESGRUPO IR2OGRUPO IIROGRUPO IIIR2O3GRUPO IVRH4RO2GRUPO VRH3R2O5GRUPO VIRH2RO3GRUPO VIIRHR2O7GRUPO VIIIRO41 H=12 Li=7 Be=9,4 B=11 C=12 N=14 O=16 F=193 Na=23 Mg=24 Al=27,3 Si=28 P=31 S=32 Cl=35,54K=39 Ca=40 =44 Ti=48 V=51 Cr=52 Mn=55 Fe=56 Co=59Ni=59 Cu=635 (Cu=63) Zn=65 =68 =72 As=75 Se=78 Br=806Rb=85 Sr=87 ?Yt=88 Zr=90 Nb=94 Mo=96 =100Ru=104 Rh=104Pd=106 Ag=1087 (Ag=108) Cd=112 In=113 Sn=118 Sb=122 Te=125 I=1278 Cs=133 Ba=137 ?Di=138 ?Ce=140 9 () 10 ?Er=178 ?La=180 Ta=182 W=184 Os=195 Ir=197Pt=198 Au=19911 (Au=199) Hg=200 Tl=204 Pb=207 Bi=208 12 Th=231 U=240 II.TABLA PERIDICA MODERNA (TPM)Di seadoen1915porel qumico Alemn Alfred Werner, tomandoencuentalaley peridica moderna de Moseley y la distribucin electrnica de los elementos.En la tabla peridica moderna, los elementos estn ordenados en funcin al nmero atmico creciente en donde se pueden apreciarfilashorizontales llamadasperiodosycolumnasverticalesdenominadas grupos.A.Periodo Son las flas horizontales que estn enumeradas del 1 al 7. El orden de cada periodo indica el nmero de niveles de energa de la confguracin electrnica o el ltimo nivel (capa de valencia).Orden del periodo = Capa de valenciaB.Grupo Son las columnas verticales que contienen a elementos de propiedades qumicas similares. Son 16 grupos de los cuales 8 tienen la denominacin "A" llamados elementos representativos, y 8 tienen la denominacin "B" llamados metales de transicin. TABLA PERIDICA MODERNA3 3 SANMARCOSREGULAR2014 III QUMICA TEMA 1Cabe hacer notar que la designacin de grupo A y Bnoesuniversal.EnEuropaseutilizaBparalos elementos representativos y A para los metales de transicin que es justamente lo opuesto al convenio delosEstadosUnidosdeAmrica.LaIUPAC recomiendaenumerarlascolumnasdemanera secuencial con nmeros arbigos, desde 1 hasta 18.GRUPOS A (Elementos representativos)GRUPOELECTRONES DE VALENCIADENOMINACIN1A ns1Metales Alcalino (excepto el H)2A ns2Metales Alcalinos Trreos3A ns2np1Boroides o Trreos4A ns2np2Carbonoides5A ns2np3Nitrogenoides6A ns2np4Calcgenos o Anfgenos7A ns2np5Halgenos8Ans2np6He = 1s2 (excepcin)Gases NoblesGRUPOS B (Metales de transicin)GrupoLa confguracin electrnica termina en los subnivelesDenominacin1Bns1(n1) d10Familia de cobre(metales de acuacin)2Bns2(n1) d10Familia del zinc(elementos puente)3B ns2(n1) d1Familia del escandio4B ns2(n1) d2Familia del titanio5B ns2(n1) d3Familia del vanadio6B ns1(n1) d5Familia del cromo7B ns2(n1) d5Familia del manganeso8Ans2(n1) d6ns2(n1) d7ns2(n1) d8ElementosFerromagn-ticos: (Fe, Co, Ni)Nota:Enlatablaperidicamodernaloselementosse ordenan en funcin al nmero atmico creciente.Loselementosdetransicininterna(Lantnidos yActnidos)tienenincompletoelsubnivelfy pertenecen al grupo 3B, se caracterizan por ser muy escasos.C.Clasifcacin de los elementos por bloquesLos elementos qumicos se clasifcan en 4 bloques (s, p, d, f) y esto depende del subnivel en el que termina su confguracin electrnica.nsLantanidosActnidosnp(n1)d(n2)f4f5fD.Ubicacin de un elemento en la tabla peridicaGRUPO ALA CONFIGURACIN ELECTRNICA TERMINA EN:ORDEN DEL GRUPO APERIODOnsaa nnsanpba + b nnsa(n1)d npba + b nnsa (n2) f (n1)d npba + b nEjemplo:Indicar el Grupo y Periodo de: 17Cl: 1s22s22p63s23p5 2 + 5 = 7n = 3a bGRUPO 7APERIODO = 3 34Se: 1s22s22p63s23p64s23d104p4 2+4=6n = 4a bGRUPO 6APERIODO=4Nota:El orden del grupo A, indica el nmero de electronesde valencia.GRUPO ALA CONFIGURACIN ELECTRNICA TERMINA EN:ORDEN DEL GRUPO BPERIODOnsa(n1) dba + b nnsa (n2) f (n1) dba + b nTener en cuenta el siguiente cuadro: GRUPO 8B 1B 2Ba + b 8 9 10 11 12EjemploIndicar el grupo y periodo de: 26Fe: 1s22s22p63s23p64s23d6 2+6=8n = 4a bGRUPO 8BPERIODO=4TABLA PERIDICA MODERNA44 SANMARCOSREGULAR2014 III QUMICA TEMA 1 30Zn: 1s22s22p63s23p64s23d10 2+10=12n = 4a bGRUPO 2BPERIODO=4Nota:Paraconocerelnmerodegrupodeunelemento cuyaconfguracinelectrnicaterminaensubnivel psimplementesumadosunidadesalnmerode electrones de dicho subnivel "p".E.Carcter metlico y carcter no metlico1. Carcter Metlico (C. M.)Llamado tambin electropositividad, es la capacidad de un tomo para perder electrones (oxidacin).2. Carcter No Metlico (C. N. M)Es la capacidad de un tomo para ganar electrones (reduccin).La variacin del C. M. y C.N.M. en la tabla peridica es como se muestra a continuacin.AumentaAumentaPeriodoPeriodoC.M.C.N.M.GrupoGrupoF.Metales, no metales y metaloides1. MetalesBuenos conductores del calor y electricidad.Son dctiles y maleables.A temperatura ambiental se encuentran en estado slido, excepto el mercurio que es lquido.Presentan brillo metlico.En las reacciones qumicas pierden electrones, es decir se oxidan.Casitodoslosxidosmetlicossonslidos inicos con carcter bsico.Nota:El metal que mejor conduce la corriente elctrica es la plata, luego el cobre y despus el oro.Cu > Ag > Au2. No MetalesNo conducen el calor ni la electricidad.No tienen lustre.Losslidossuelenserquebradizos,algunos duros y otros blandos.Enreaccionesqumicasgananelectrones convirtindose en aniones.La mayor parte de los xidos no metlicos son sustanciasmolecularesqueformansoluciones cidas.3. MetaloidesLosmetaloidestienenpropiedadesintermedias entre metales y no metales. Podran tener algunas propiedadescaractersticasdelosmetales,pero carecer de otras. Por ejemplo el silicio es metal, peroesquebradizoenlugardesermaleabley no conduce el calor y ni la electricidad, tan bien comolosmetales.VariosdelosMetaloidesson semiconductoreselctricosyconstituyencomo el silicio los principales elementos empleados en la fabricacin de circuitos integrados y chips para computadoras. Los metaloides son 8 elementos: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po, At.III. PROPIEDADESPERIDICASDEUN ELEMENTO QUMICOA.Radio Atmico (RA)Se defne como la mitad de la distancia entre dos tomos idnticos adyacentes enlazados qumicamente.dRARA = d2RA+ +B.Radio Inico (RI)Es el radio de un anin o catin monoatmico.Se cumple que:RI(Anin)>RA(tomo neutro) > RI(Cation)Ejemplo:Sean las especies qumicas del elemento carbono (C)I. 6C4+# e = 6 4 = 2II. 6C#e = 6III. 6C4 #e = 6 + 4 = 10Entonces, se cumple que:RIIII > RAII > RIINota:Para especies isoelectrnicas se cumple que el nmero atmico es inversamente proporcional al radio inico.TABLA PERIDICA MODERNA5 5 SANMARCOSREGULAR2014 III QUMICA TEMA 1Ejemplo:Sean las especies isoelectrnicasI. 12Mg2+ # e- = 12 2 = 10II. 10Ne #e- = 10III. 8O2 #e- = 8 + 2 = 10Entonces, se cumple que: RIIII > RIII > RIIC.Energa de Ionizacin (EI) o Potencial de Io-nizacin (P.I.)Eslaenergamnimanecesariaparaeliminarun electrndelnivelexternodeuntomoenestado gaseoso y as transformarse en un catin.La magnitud de la energa de ionizacin es una medida de que tan fuertemente se encuentra unido el electrn al tomo, cuando mayor es la energa de ionizacin es ms difcil arrancar un electrn.X(g) + EI1 X(g) + 1eX(g) + EI2 X2(g) + 1eX2+(g) + EI3 X3+(g) + 1eDonde:EI1: Primera Energa de IonizacinEI2: Segunda Energa de IonizacinEI3: Tercera Energa de IonizacinSe cumple: EI3 > EI2 > EI1Nota:Siempre es ms fcil quitar el primer electrn en una ionizacin.Electroafnidad (EA)D.Afnidad Electrnica (A. E.) Electroafnidad (EA)Es el cambio de energa que ocurre cuando un tomo en estado gaseoso, acepta un electrn para formar un anin. Generalmente este proceso es exotrmico (libera energa) pero en algunos casos especiales es endotrmico (absorbe energa)X(g) + AE + 1e X(g)E.Electronegatividad (EN)Es la capacidad de un tomo para atraer hacia s los electrones de un enlace qumico.SegnlaescaladeLinusPauling;elFluoresel elemento ms electronegativo de la TPM.Valor Mximo: EN (F) = 4,0Valor Mnimo: EN (Fr) = 0,7F.Variacin de las propiedades peridicasRIENEIAEAumentaAumentaAumentaAumentaRANota:Recuerda que los no metales poseen mayor EI, AE y EN que los metales.IV.TENDENCIAS GENERALES DE LAS PRO-PIEDADES EN LOS GRUPOSA.Grupo 1A: Metales AlcalinosLos metales alcalinos son slidos metlicos blandos, sonmuyreactivosporloquenoseencuentran libresenlanaturaleza.Reaccionanconaguapara producir el hidrgeno gaseoso y el hidrxido metlico correspondiente.B.Grupo 2 A: Metales Alcalinos TrreosLosmetalesalcalinostrreossonslidosperoms duros y densos que los metales alcalinos. Son menos reactivos que los metales alcalinos y su reactividad con el agua es variable, el berilio no reacciona con el agua, el magnesio lo hace lentamente con el vapor de agua, el calcio, estroncio y bario en cambio reaccionan con el agua fra.C.Grupo 7 A: HalgenosLosHalgenospresentangranreactividadporlo quenoseencuentranenestadoelementalenla naturaleza.Elastatoesextremadamenteraroy radiactivo,muchasdesuspropiedadestodavano se conocen.D.Grupo 8 A: Gases NoblesSonnometalesgaseososatemperaturaambiente, todosellossonmonoatmicos,presentangran estabilidad por lo que su reactividad es excepcional-mente baja.TABLA PERIDICA MODERNA66 SANMARCOSREGULAR2014 III QUMICA TEMA 1Problema 1Halla los 4 nmeros cunticos del ltimo electrn de un tomo que tiene 8e en la capa "N".A)(5, 0, 0, +1/2)B)(4, 2, +1, 1/2)C)(4, 2, 1, 1/2)D)(4, 2, 1, +1/2)E)(5, 1, +1, 1/2)NIVELFCILResolucin: K , L , M ,N 1{2{3{4{ { { {1s22s22p63s23p64s 2 3d104p 6 5s24d 22 +2 +1 0 1n: 4ml: 1l: 2ms: +1/2Respuesta:D) (4, 2, 1, +1/2)Problema 2Aqugrupodelatablaperidica pertenece un elemento cuyo Z = 23?A)5AB)3B C)4BD)8B E)5BNIVEL INTERMEDIOResolucin:Z = 23 1s22s22p63s23p64s23d3ElelementoseencuentraenelGrupo VB.Respuesta:E)VBProblema 3Unelementoseencuentraenel4to periodo y grupo 6A de la tabla peridica. Calculasunmerodemasatiene36 neutrones.A)36 B)38 C)48D)70 E)72NIVELDIFCILResolucin:Periodo: 4Grupo: VIA1s22s22p63s23p64s23d104p4 Z = 3414243

+n = 36 A = 70 Respuesta:D) 70PROBLEMAS RESUELTOSTABLA PERIDICA MODERNA7 7 SANMARCOSREGULAR2014 III QUMICA TEMA 1PROBLEMAS DE CLASEEJERCITACIN1.Delassiguientesproposiciones indicar verdadero o falso:Los nicos no metales al estado slido son C, S y Se.Losnicosgasesnometales son; He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn.ElHgseencuentraalestado lquido slo a altas temperaturas.El Na y K son metales alcalinos y el K reacciona ms rpidamente con el agua.A)FFFVB)FFFF C)FFVVD)VFFV E)VFVF2.Cul de las siguientes alternativas slopresentanmerosatmicos, pertenecientes a un mismo grupo:A)11; 37; 3 B)8; 16; 2C)2; 10; 17 D)35; 17; 4E)64; 21; 323.Determinar la ubicacin en la tabla peridica de un tomo que posee dossubnivelesdifusosllenosy presentalamximacantidadde electrones:A)5.to periodo - VIIIBB)6.to periodo - VIBC)5.to periodo - VIAD)6.to periodo - VIIIBE)4.to periodo - IIB4.Indique cul o cules de las proposi- ciones son incorrectas:I.Metales alcalinos: Li, Na, K y RbII. Elementos de transicin: Fe, Cu, ZnIII. Anfgenos: O,S,P,Se.IV. Halgenos: F,Cl,Br,I.V.Gases nobles: He, Ne, Ar, Kr, XeA)Solo I B)I, IV y VC)II y III D)Solo IVE)I y II5.Se tiene 2 elementos, con sus res-pectivasconfguracioneselectr-nicas.A: [Ne] 3s1B: 1s2 2s2 2p6 3s2Sealeverdadero(V)ofalso(F) segn corresponda.I.Ambos elementos son represen-tativos.II. Ambos elementos pertenecen a un mismo grupo.III. El segundo elemento es un gas noble.A)VVVB)FVF C)VFFD)VFF E)FFFPROFUNDIZACIN6.Cul de los siguientes elementos no est acompaada del perodo y grupo al cual pertenecen realmente? A) 11Na : 3, IAB) 17Cl : 3, VII AC) 34Se : 4, VI AD) 29Cu : 4, II BE) 27Co : 4, VIII B7.Indiquequeproposicin(es)es (son)correcta(s),respectoalos elementos de transicin.I.Suselectronesdevalenciase ubican en orbitales s y d.II.Hay confguraciones de valencia quedebiendoterminard4y d9,termi nanend5yd10, eselcasodel 24Cry 29Cu, respectivamente.III. Todosl osel ement osde transicin son metales.A)Solo I B)Solo II C)Solo III D)I, II y III E)II y III8.Ordenarenformacrecientelas siguientes especies en funcin a su volumen atmico:I. 19Kk+II. 20Ca+2III. 17ClIV. 26Fe+2V. 16S2A)II, I, III, IV, VB)I, II, V, III, IVC)III, IV, II, I, VD)II, I, III, V, IVE)IV, V, I, II, III9.Seale la proposicin correcta con respectoalassiguientesalterna-tivas:I.Losgasesnoblesposeenmo- lculas monoatmicos y diat-micos.II.Losnometalespresentanel fenmeno de alotropa.III. Los metales poseen altos poten-ciales de ionizacin.IV.La mayor electronegatividad lo presentan los anfgenos.A)I, II y IV B)Slo IVC)II y IV D)Slo IIE)I y IIISISTEMATIZACIN10.Sealeverdadero(V)ofalso(F) segn corresponda:El proceso: Na(g) Na+ + 1e: energa de ionizacin.Laelectronegatividadmidela tendencia a ganar electrones.Unelementodebajaelectro-negatividad presenta baja ener-ga de ionizacin.A)VVFB)FVF C)FFFD)VVV E)VFVTABLA PERIDICA MODERNA88 SANMARCOSREGULAR2014 III QUMICA TEMA 111.Cuntaspropiedadesperidicas varan segn:I.Radio atmico.II.Afnidad electrnica.III. Electronegatividad.IV.Energa de ionizacin.A)0B)1 C)2D)3 E)412.Indiqueculdelassiguientes proposicionesenfocaconmayor precisin la ley peridica moderna: A)Las propiedades peridicas son funcin de las masas atmicas.B)La tabla peridica moderna se fundamenta en la ley peridica moderna. C)Las propiedades de los elemen-tos son una funcin peridica de sus nmeros atmicos.D)Las propiedades de los elemen-tos son directamente proporcio-nal a sus nmeros atmicos.E)Laactualleyperidicaesuna modifcacindelaplanteada por Mendeleiev.