AE 1: Describir investigaciones científicas clásicas o contemporáneas relacionadas con la constitución de la tabla periódica. AE 2: Relacionar la estructura.

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1 AE 1: Describir investigaciones científicas clásicas o contemporáneas relacionadas con la constitución de la tabla periódica. AE 2: Relacionar la estructura electrónica de los átomos con su ordenamiento en la tabla periódica y sus propiedades físicas y químicas.

2 Antecedentes Avances hasta 1869 Desde la antigüedad los hombres queremos saber de que estaba formado el mundo, por ejemplo cuando Empédocles en el siglo V dijo que se componía de 4 elementos (aire,agua,tierra y fuego ). Más tarde Aristóteles añadió el 5º elemento, el éter o quintaesencia,que era de lo que estaban formadas las estrellas. Tras la muerte de Aristóteles dijeron que había otro elemento, la alquimia que se formaba cuando se fundían las sustancias. En los siglos VII y VIII Geber (el mas importante alquimista árabe) dijo que había otros dos elementos, el mercurio y el azufre, y que con la mezcla de ambos se podían conseguir todos los demás. Durante la historia los alquimistas han ido descubriendo elementos como el bismuto, el antimonio, el zinc, los ácidos y cientos de compuestos químicos; además también descubrieron la sal. En los siglos VII y VIII Geber (el mas importante alquimista árabe) dijo que había otros dos elementos, el mercurio y el azufre, y que con la mezcla de ambos se podían conseguir todos los demás. Durante la historia los alquimistas han ido descubriendo elementos como el bismuto, el antimonio, el zinc, los ácidos y cientos de compuestos químicos; además también descubrieron la sal.

3 Mas tarde nació la Química cuando Robert Boyle dijo que los elementos químicos no se podían dividir en el siglo XVII. Mas tarde nació la Química cuando Robert Boyle dijo que los elementos químicos no se podían dividir en el siglo XVII. Al inicio del siglo XIX Dalton Propuso la teoría atómica y eso fue el comienzo de la formulación y la nomenclatura química. Al inicio del siglo XIX Dalton Propuso la teoría atómica y eso fue el comienzo de la formulación y la nomenclatura química. En 1829 Dobereiner se percató de que todos los elementos debían guardar un cierto orden y empezó a agrupar los elementos por sus propiedades y su composición En 1829 Dobereiner se percató de que todos los elementos debían guardar un cierto orden y empezó a agrupar los elementos por sus propiedades y su composición Y por último en 1864 Newlands descubrió que ordenando los elementos por su peso atómico el octavo era semejante al primero, el noveno al segundo y así de 8 en 8 y la denominó ley de las octavas Y por último en 1864 Newlands descubrió que ordenando los elementos por su peso atómico el octavo era semejante al primero, el noveno al segundo y así de 8 en 8 y la denominó ley de las octavas Dejando atrás los árabes y los alquimistas

4 Mendeleiev y su Sistema Periódico En 1869 este señor tuvo 3 grandes ideas que fueron, además de ordenar los elementos por su peso atómico como Newlands: En 1869 este señor tuvo 3 grandes ideas que fueron, además de ordenar los elementos por su peso atómico como Newlands: No mantener fijo el periodo de repetición de las propiedades sino ampliarlo conforme aumentaba el peso atómico, que fue lo que le pasaba a Meyer con las ondas de su gráfica. Invertir el orden de algunos elementos para que todas las propiedades cuadraran y dejó algunos espacios afirmando que aún quedaban elementos por descubrir Y además se atrevió a predecir que propiedades tendrían los elementos que deberían ir en tres espacios de los que dejó y asombrosamente se descubrieron el escandio, el galio y el germanio cuyas propiedades eran las que predijo Mendeleiev.

5 Meyer y su Sistema Periódico El descubrimiento de Meyer fue en 1870 cuando al químico alemán se le ocurrió ordenar los elementos por el volumen de cada átomo en función de su peso y el resultado fue una gráfica de ondas cada vez mayores donde en posiciones similares de las ondas los elementos tenían propiedades parecidas y cuanto mas grandes eran las ondas mas elementos abarcaban. El descubrimiento de Meyer fue en 1870 cuando al químico alemán se le ocurrió ordenar los elementos por el volumen de cada átomo en función de su peso y el resultado fue una gráfica de ondas cada vez mayores donde en posiciones similares de las ondas los elementos tenían propiedades parecidas y cuanto mas grandes eran las ondas mas elementos abarcaban. Así descubrió la ley periódica

6 Tabla periódica de Mendeleiev

7 Sistema Periódico Actual

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10 Ordenación  Los elementos se encuentran ordenados en orden ascendente de su número atómico tomando la ley periódica que dice que cada cierto número de elementos las propiedades periódicas se repiten.  Los elementos se ordenan en periodos, en forma horizontal, y en grupos en forma vertical.  Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas y físicas similares. Esto se debe a que tienen la misma estructura electrónica. Por ejemplo la configuración electrónica de los elementos del grupo 1 termina en n s 1, la del grupo 16 en ns 2 np 4.

11 Clasificación de los elementos en la tabla periódica 1° clasificación: Los elementos se dividen en tres grandes grupos que son segun la ubicacion de su e diferencial : Representativos, Representativos, Transición (externa y interna) o (tierras raras) Transición (externa y interna) o (tierras raras) Gases nobles. Esta clasificación depende de la posición del electrón diferencial de cada elemento. Gases nobles. Esta clasificación depende de la posición del electrón diferencial de cada elemento.

12 1.- Los elementos representativos: poseen su electrón diferencial en los subniveles s y/o p. 2.- Los de transición externa su ē diferencial en d. 2.- Los de transición interna (tierras raras) su ē diferencial en f. 3.- Gases Nobles: No son reactivos y se ubican en le grupo 18 Existen grupos de tres elementos que repiten sus propiedades en forma horizontal. Estos elementos se denominan triadas y son elementos de transición. Las triadas son Fe,Co y Ni ; Ru, Rh y Pd; Os,Ir y Pt. Existen grupos de tres elementos que repiten sus propiedades en forma horizontal. Estos elementos se denominan triadas y son elementos de transición. Las triadas son Fe,Co y Ni ; Ru, Rh y Pd; Os,Ir y Pt.

13 Según el orden de su ē diferencial:

14 TABLA PERIODICA IA IIA Metales de ALCALINOS Orbitales s 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 3 d 4d 5d 6d IIB IV B VII A 2p 3p 4p 5p 6p VIII A Gases Nobles III B VBVB VI B VII B VIII B IB Orbitales p Metales de TRANSICIÒN Orbitales d Orbital s IIIAIVAVAVIA Metales ALCALINO TÈRREOS

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16 2° clasificación: Los elementos se dividen en tres grandes grupos que son: - metales, - no metales - semimetales o metaloides.  Los metales: Ceden sus electrones, son todos elementos sólidos con excepción del mercurio que es líquido.  Los no metales: Captan electrones, existen en los tres estados siendo el bromo un líquido.  metaloides o semimetales:ya que poseen propiedades de metales y de no metales, como por ejemplo el Al, Si, Ge y As.

17 Según cede o capta ē:

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19 Grupos

20 Grupo 1: Metales alcalinos. ns 1 1 ē de valencia

21 Grupo 2:Metales alcalinos térreos ns 2 2 ē de valencia

22 Grupos 3-12:Metales de transición.

23 Grupo13:Metales térreos o boroides. ns 2 np x 1 3 ē de valencia

24 Grupo 14: Carbonoideos. ns 2 np x 1 np y 1 4 ē de valencia

25 Grupo 15: Nitrogenoideos. ns 2 np x 1 np y 1 np z 1 5 ē de valencia

26 Grupo 16: Anfígenos. ns 2 np x 2 np y 1 np z 1 6 ē de valencia

27 Grupo 17: Halógenos. ns 2 np x 2 np y 2 np z 1 7 ē de valencia

28 Grupo 18: Gases nobles. ns 2 np x 2 np y 2 np z 2 8 ē de valencia

29 LEY PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS: las propiedades físicas y químicas de los elementos son función de las configuraciones electrónica de sus átomos, las cuales varían periódicamente al aumentar el número atómico (Z). El ordenamiento de los elementos en una tabla se efectúa en función del número atómico (Z).

30 Prestaremos nuestra atención al Sistema periódico como herramienta para conocer las propiedades de los átomos y por ende de los elementos para entender adecuadamente sus reacciones químicas. Las propiedades periódicas que representan regularidades en el Sistema periódico son: a) Volumen Atómico; b) Radio Iónico; c) Radio Atómico o Covalente; d) Potencial de Ionización; e) Electronegatividad; f) Electroafinidad.

31 Propiedades Periódicas

32 Radio

33 Volumen Atómico Fue observado por Lothar Meyer

34 Energía de ionización La energía de ionización, también llamada potencial de ionización, es la energies que hay que suministrar a un átomo neutro, gaseoso para arrancarle el electrón más débil retenido. Es mayor en los no metales y en los gases nobles

35 Afinidad electrónica (A E ). Es la energía liberada cuando un átomo gaseoso en su estado fundamental capta un electrón libre y se convierte en un ión mononegativo.

36 Electronegatividad Es la tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí los electrones. La electronegatividad de un elemento depende de su estado de oxidación y, por lo tanto, no es una propiedad atómica invariable. Esto significa que un mismo elemento puede presentar distintas electronegatividades dependiendiendo del tipo de molécula en la que se encuentre. Es mayor en los no metales siendo el elemento mas electronegativo el Fluor

37 Carácter metálico

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39 Mendeleiev (1834-1907) Fue químico ruso. Su familia, de la que era el menor de 17 hermanos, se vio obligada a emigrar de Siberia a causa de la ceguera del padre y de la pérdida del negocio familiar.Su origen siberiano le cerró las puertas por lo que se formó en el Instituto Pedagógico de esta última ciudad de San Petersburgo. Se trasladó a Alemania, para ampliar estudios en Heidelberg, donde conoció a los químicos más destacados de la época. A su regreso a Rusia fue nombrado profesor del Instituto Tecnológico de San Petersburgo (1864) y profesor de la universidad (1867). Destacan los estudios acerca de la expansión térmica de los líquidos, el descubrimiento del punto crítico y una formulación más exacta de la ecuación de estado. En el campo práctico destacan sus contribuciones a las industrias de la sosa y el petróleo de Rusia.

40 Su sistema de clasificación incorporaba notables mejoras, como la combinación de los pesos atómicos y las semejanzas entre elementos, o el hecho de reservar espacios en blanco correspondientes a elementos aún no descubiertos. Mendeléiev dio a conocer una primera versión de dicha clasificación en marzo de 1869 y publicó la que sería la definitiva a comienzos de 1871. Convencido de la validez de su clasificación, y a fin de lograr que algunos elementos encontrasen acomodo adecuado en la tabla, Mendeléiev «alteró» el valor de su peso atómico considerado correcto hasta entonces, modificaciones que la experimentación confirmó con posterioridad. Pocos años después (1894), con el descubrimiento de ciertos gases nobles en la atmósfera la tabla de Mendeléiev experimentó la última ampliación en una columna, tras la cual quedó definitivamente establecida. Su principal logro fue el establecimiento del sistema periódico de los elementos químicos, o tabla periódica(1869), gracias al cual abrió el paso a los grandes avances experimentados por la química en el siglo XX. Su sistema de clasificación incorporaba notables mejoras, como la combinación de los pesos atómicos y las semejanzas entre elementos, o el hecho de reservar espacios en blanco correspondientes a elementos aún no descubiertos. Mendeléiev dio a conocer una primera versión de dicha clasificación en marzo de 1869 y publicó la que sería la definitiva a comienzos de 1871. Convencido de la validez de su clasificación, y a fin de lograr que algunos elementos encontrasen acomodo adecuado en la tabla, Mendeléiev «alteró» el valor de su peso atómico considerado correcto hasta entonces, modificaciones que la experimentación confirmó con posterioridad. Pocos años después (1894), con el descubrimiento de ciertos gases nobles en la atmósfera la tabla de Mendeléiev experimentó la última ampliación en una columna, tras la cual quedó definitivamente establecida.

41 Meyer (1830-1895) fue un químico alemán y competidor de que se dedicó a la tarea de crear la primera químicos. Cursó sus estudios en las universidades de Zurich, Wurzburg,Heidelberg y Königsberg. En(1867) fue catedrático de ciencias naturales.Desde el año(1876) fue profesor de en la Universidad de Tubingen. En(1870) presentó su descubrimiento de la ley periódica que afirma que las propiedades de los elementos son funciones periódicas de su masa atómica. Esta ley fundamental fue descubierta en por el químico ruso Mendeléyev, quien fue más reconocido por el hallazgo que Meyer.

42 Tipos de enlace IÓNICO: consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas eléctricas de signo contrario. Es necesario que pueda ganar electrones y el otro perderlos, se suele producir entre un no metal (electronegativo ) y un metal ( electropositivo ). COVALENTE: Se de entre no metales Lewis supuso que debían compartirlos. Es posible también la formación de enlaces múltiples, es decir, la compartición de más de un par de electrones por una pareja de átomos. METÁLICO: El enlace metálico es el que mantiene unido a los átomos de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras de redes tridimensionales muy compactas.