III UNIDAD: SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS

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1 III UNIDAD: SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS
Colegio Andrés Bello Chiguayante III UNIDAD: SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS Jorge Pacheco R. Profesor de Biología y Química

2 APRENDIZAJES ESPERADOS:
SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS APRENDIZAJES ESPERADOS: Relacionar la configuración electrónica de los elementos con su ordenamiento en la tabla periódica. Distinguir las propiedades periódicas de los elementos.

3 ACTIVIDAD: LEE LAS PÁGINAS 53 A LA 56 DEL TEXTO DE QUÍMICA Y CONTESTA
¿Qué es la tabla periódica? ¿Quién fue el creador de la tabla periódica? ¿Qué tienen en común los elementos que forman parte de un mismo período? ¿Qué tienen en común los elementos que forman parte de un mismo grupo o familia?

4 ¿QUÉ ES LA TABLA PERIÓDICA?
Sistema de ordenamiento de los elementos en función del número atómico (Z). Las propiedades periódicas de los elementos son funciones periódicas de sus números atómicos, dando origen a filas llamadas períodos y columnas, conocidas como grupos o familias.

5 TABLA PERIÓDICA Los grupos 1,2 y 13 al 18 (IA, IIA y IIIA al VIIIA) agrupan los elementos representativos, que se caracterizan por terminar su configuración electrónica en los subniveles s o sp. Los grupos 3 al 12 (IB al VIIIB), que concentran a todos los elementos cuya configuración electrónica finalizan en los subniveles d y f, son denominados elementos de transición.

6 ¿QUIÉN ORGANIZO A LOS ELEMENTOS?
El químico ruso Dimitri Mendelev, en 1869, propuso por primera vez la tabla periódica. El organizo su tabla primeramente por la masa atómica de los elementos, ahora se organizan por su número atómico.

7 PERÍODO Elementos que comparten niveles energéticos similares. Su disposición es horizontal (filas) Ejemplo: Bz=5: 1s2 2s2 2p1 PERÍODO: 2 Cz=6: 1s2 2s2 2p2 PERÍODO: 2

8 GRUPO O FAMILIA Conformados por elementos que poseen un patrón similar de configuración de los electrones en la capa externa. Su disposición es vertical (columna) Ejemplo: Hz=1: 1s FAMILIA: IA (1) Liz=3: 1s2 2s1 FAMILIA: IA (1)

9 DETERMINACIÓN DE PERÍODO Y FAMILIA
Ejemplo: Hz=1: 1s P: 1 y F: IA Liz=3: 1s2 2s P: 2 y F: IA Bz=5: 1s2 2s2 2p P: 2 y F: IIIA Cz=6: 1s2 2s2 2p P: 2 y F: IVA

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11 DETERMINACIÓN DE PERÍODO Y FAMILIA
p1 p2 p3 p4 p5 p6 s1 s2 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 H He Bloque “s” Bloque “d” Bloque “p” Bloque “f”

12 13(IIIA) 14(IVA) 15(VA) 16(VIA) 17(VIIA) 18(VIIIA)
NOMBRES DE FAMILIAS O GRUPOS Bloque Grupo Nombres Config. Electrón. s 1(IA) 2(IIA) Alcalinos Alcalino-térreos n s1 n s2 p 13(IIIA) 14(IVA) 15(VA) 16(VIA) 17(VIIA) 18(VIIIA) Térreos Carbonoides Nitrogenoides Calcógenos Halógenos Gases nobles n s2 p1 n s2 p2 n s2 p3 n s2 p4 n s2 p5 n s2 p6 d 3-12(IB – VIIIB) Elementos de transición n s2(n–1)d1-10 f Elementos de transición Interna (lantánidos y actínidos) n s2 (n–1)d1(n–2)f1-14

13 EJERCICIOS A partir de los siguientes elementos determinar: período, familia y el nombre de la familia que pertenece. Be z=4. Mg z=12. F z=9. Si z=14. Ca z=20. K z= 19. Ne z=10.

14 PREGUNTA N°1 En el Sistema Periódico (Tabla Periódica), los elementos se ordenan según: El aumento del número de protones. La disminución del número de neutrones. El aumento de su masa atómica. La disminución del número de electrones. El aumento de su volumen atómico.

15 PREGUNTA N°2 Un elemento cuya configuración electrónica es 1s22s22p2 pertenece al: Período 1 y Familia IVA. Período 2 y Familia VIA. Período 4 y Familia VIA. Período 2 y Familia IVA. Período 5 y Familia IIA.

16 PREGUNTA N°3 La configuración electrónica ns2np5 es características de los elementos llamados: Halógenos. Alcalinos térreos. Alcalinos. Calcógenos. Gases nobles.

17 CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

18 ELEMENTOS METÁLICOS Son los elementos que se ubican en la parte izquierda y central de la tabla periódica. Son buenos conductores del calor y la electricidad. Todos son sólidos a temperatura ambiente, a excepción del Mercurio (Hg), que es un líquido. Algunos ejemplos son: Sodio (Na), Aluminio (Al), Hierro (Fe) y Zinc (Zn). Tienen tendencia a ceder de electrones cuando participan en reacciones, por lo tanto se oxidan.

19 ELEMENTOS METÁLICOS

20 ELEMENTOS NO METÁLICOS
Son elementos que se ubican en la parte superior derecha de la tabla periódica, entre los cuales se incluyen el carbono, nitrógeno, fósforo, oxígeno, azufre, halógenos e hidrógeno. Se caracterizan por ser malos conductores del calor y la electricidad. Se presentan en cualquiera de los estados de la materia y son quebradizos en estado sólidos puros. Algunos ejemplos son: Cloro (Cl), Azufre (S) y Carbono (C).

21 ELEMENTOS NO METÁLICOS

22 ELEMENTOS METALOIDES Elementos que se caracterizan por presentar un comportamiento intermedio entre los metales y no metales. Pueden presentar brillo o ser opacos. Generalmente son mejores conductores de calor y electricidad que los elementos no metálicos. Algunos ejemplos son: Boro (B), Silicio (Si), Germanio (Ge) y Arsénico (As).

23 ELEMENTOS METALOIDES B Si

24 PROPIEDADES PERIÓDICAS

25 PROPIEDADES PERIÓDICAS
Corresponden a las propiedades de los elementos que varían regularmente en un período. Estas propiedades, tanto física como química, dependen de la configuración electrónica del elemento. Son propiedades periódicas: La Electroafinidad (EA), el Potencial de Ionización (PI), la Electronegatividad (EN), el Radio Atómico (RA) y el Volumen Atómico (VA).

26 RADIO ATÓMICO (R.A.) Se define el radio atómico como la mitad de la distancia entre dos núcleos de átomos del mismo elemento que están adyacentes.

27 VOLUMEN ATÓMICO (V.A.) Es la relación entre la masa atómica y la densidad electrónica de un elemento. En la Tabla periódica, el volumen disminuye en un período de izquierda a derecha. Aumenta en un grupo de acuerdo con el incremento de su número atómico.

28 RADIO ATÓMICO (R.A.)

29 RADIO ATÓMICO (R.A.)

30 F Z=9 Li Z=3 (1s22s22p5 ) (1s22s1) RADIO ATÓMICO (R.A.) e e e e e 3p

31 Na Z=11 Li Z=3 (1s22s22p63s1) (1s22s1) RADIO ATÓMICO (R.A.) e e e e 3p

32 RADIO IÓNICO

33 Na+1 Z=11 Na Z=11 (1s22s22p63s1) (1s22s22p6) RADIO IÓNICO e e e e e e

34 O-2 O Z=8 Z=8 (1s22s22p4) (1s22s22p6) RADIO IÓNICO e e e e e e e 8p 8p

35 POTENCIAL DE IONIZACIÓN (P.I.)
Es la energía necesaria para retirar el electrón más débilmente retenido en un átomo gaseoso desde su estado fundamental.

36 POTENCIAL DE IONIZACIÓN (P.I.)
Aumenta Disminuye

37 ELECTROAFINIDAD (E.A.) Es la energía relacionada con la adición de un electrón a un átomo gaseoso para formar un ión negativo.

38 ELECTROAFINIDAD (E.A.) Aumenta Disminuye

39 ELECTRONEGATIVIDAD (E.N.)
La electronegatividad es la tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí los electrones de otro átomo en un enlace covalente. Esta propiedad se cuantifica en valores que van desde 0,7 a 4,0, siendo el Flúor el elemento que posee un mayor valor de electronegatividad.

40 ELECTRONEGATIVIDAD (E.N.)

41 ELECTRONEGATIVIDAD (E.N.)
Aumenta Disminuye

42 RESUMEN

43 B) Elemento Representativo:
REVISIÓN GUÍA N°4 A) Tabla Periódica: Sistema de ordenamiento de los elementos de acuerdo al número atómico (número de protones). B) Elemento Representativo: Elementos que se caracterizan por terminar su configuración electrónica en los subniveles s o p.

44 C) Elemento de Transición:
REVISIÓN GUÍA N°4 C) Elemento de Transición: Elementos cuya configuración electrónica terminan en los subniveles d, es decir, tienen dicho subnivel incompleto. D) Elemento de Transición Interna: Elementos que se caracterizan por terminar su configuración electrónica en los subniveles f. Comprenden la serie de Lantánidos y Actínidos.

45 REVISIÓN GUÍA N°4 E) Período: División horizontal (filas) en la tabla periódica. Corresponden a los niveles energéticos superiores que alcanza un átomo. D) Familia: División vertical (columna) en la tabla periódica. Esta determinado por el número de electrones de valencia que posee un átomo.

46 Configuración electrónica
REVISIÓN GUÍA N°4 Eleme. Configuración electrónica P F Nombre del grupo Elemento Mg Z=12 1s22s22p63s2 3 IIA Alcalino térreos Metal S Z=16 1s22s22p63s23p4 VIA Calcógenos No metal K Z=19 1s22s22p63s23p64s1 4 IA Alcalinos Ca Z=20 1s22s22p63s23p64s2 Cl Z=17 1s22s22p63s23p5 VIIA Halógenos Si Z=14 1s22s22p63s23p2 IVA Carbonoides Metaloide Ar Z=18 1s22s22p63s23p6 VIIIA Gases nobles Br Z=35 1s22s22p63s23p64s23d104p5

47 REVISIÓN GUÍA N°4 1 2 Li Be O F Ne 3 Mg Al Si P S Cl Ar 4 Ca 5 6 7 IA
VIIIA 1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 2 Li Be O F Ne 3 Mg IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB Al Si P S Cl Ar 4 Ca 5 6 7

48 REVISIÓN GUÍA N°4 A) B) C) D) E) 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p64s2 3
A z=15 B z= 20 Configuración 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p64s2 A) Período 3 4 B) Grupo VA IIA C) N° electrones Valencia 5 2 D) N° electrones Celibatario E) Elemento No metal Metal

49 ¿Qué son las propiedades periódicas?
REVISIÓN GUÍA N°4 ¿Qué son las propiedades periódicas? Propiedades de los elementos que varían regularmente en la tabla periódica. ¿Cuáles son? Afinidad electrónica, potencial de ionización, electronegatividad, radio atómico y volumen atómico.

50 A) Electronegatividad:
REVISIÓN GUÍA N°4 A) Electronegatividad: Tendencia o fuerza que posee un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí electrones de enlace. B) Radio atómico: Distancia entre el núcleo y el último electrón. Su cálculo se determina como la mitad de la distancia entre dos núcleos de átomo iguales.

51 C) Potencial de ionización:
REVISIÓN GUÍA N°4 C) Potencial de ionización: Energía necesaria para arrancar un electrón débilmente retenido en un átomo gaseoso desde su estado fundamental. D) Electroafinidad: Energía relacionada con la adición de un electrón en un átomo gaseoso para formar un ión negativo.

52 ¿En qué consiste el efecto pantalla?
REVISIÓN GUÍA N°4 ¿En qué consiste el efecto pantalla? Es la disminución de la fuerza de atracción del núcleo hacia los electrones más externos de un átomo, por acción de los electrones de capas inferiores. ¿Qué es la carga nuclear efectiva? Corresponde a la carga positiva neta experimentada por un electrón en un átomo polielectrónico. Es decir es igual al número de protones del núcleo, menos el efecto pantalla.

53 EFECTO PANTALLA

54 REVISIÓN GUÍA N°4 ¿Existen la forma de predecir cuál de los siguiente iones o átomos es más grande?: Si, va a depender del valor del número atómico y como varía el radio de un átomo en un mismo período y familia. Por lo general se tiene que: V anión > V átomo neutro > V catión Orden de menor a mayor Naz=11+1<Nez=10<Oz=8-2<Sz=16<Naz=11<Sz=16-2

55 Grupo (desde arriba hacia abajo) Período (desde derecha a izquierda)
ACTIVIDAD: COMPLETA Indica si aumenta o disminuye el comportamiento de la propiedad periódica en un grupo y período. Propiedad Grupo (desde arriba hacia abajo) Período (desde derecha a izquierda) Volumen Atómico Radio Atómico Potencial de Ionización Electroafinidad Electronegatividad

56 ACTIVIDAD: APLICAR CONCEPTOS
¿Cuál de los siguientes átomos o iones es de mayor tamaño? Justifica la elección. Entre O (Z= 8) y S (Z= 16). Entre Cl (Z= 17) y Mg (Z= 12). Entre Na (Z= 11)y Cl (Z= 17). Entre K (Z= 19) y Na (Z= 11). Entre Na+1(Z= 11) y Ne (Z=10). Entre S-2(Z=16) y Ar (Z= 18).

57 ACTIVIDAD: APLICAR CONCEPTOS
¿Cuál de los siguientes átomos o iones presenta mayor electronegatividad? Justifica la elección. Entre Si (Z= 14) y Mg (Z= 12). Entre Cl (Z= 17) y F (Z= 9). Entre Li (Z= 3)y O (Z= 8). Entre Be (Z= 4) y Mg (Z= 12). Entre Si (Z= 14) y C (Z= 6).

58 PREGUNTA N°1 En un grupo o familia a medida que aumenta el radio atómico, se debe esperar que el volumen atómico: Aumenta. Disminuya. Se mantenga,. Aumenta al doble. Disminuya la mitad.

59 PREGUNTA N°2 ¿Cuál de las siguientes propiedades que se indican aumenta al descender por un grupo o familia? Radio Atómico. II. Electronegatividad. III. Volumen Atómico. Sólo I. Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. Sólo I y III.

60 PREGUNTA N°3 Los elementos que pertenecen al mismo grupo o familia tienen en común: La cantidad de electrones en el último nivel. La cantidad de niveles con electrones. El tamaño de sus átomos. Las masas de sus átomos. Los números atómicos de sus átomos.

61 Profesor de Biología y Química
Colegio Andrés Bello Chiguayante Muchas Gracias Jorge Pacheco R. Profesor de Biología y Química