La Tabla Periódica
En 1869, el ruso Dmitri Ivánovich Mendeleiev publica su primera Tabla Periódica en Alemania. Un año después lo hace Lothar Meyer, que basó su clasificación periódica en la periodicidad de los volúmenes atómicos en función de la masa atómica de los elementos. 
Por ésta fecha ya eran conocidos 63 elementos de los 90 que existen en la naturaleza. La clasificación la llevaron a cabo los dos quÃmicos de acuerdo con los criterios siguientes: * Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atómicas. * Situaron en el mismo grupo elementos que tenÃan propiedades comunes como la valencia. La primera clasificación periódica de Mendeléyev no tuvo buena acogida al principio. Después de varias modificaciones publicó en el año 1872 una nueva Tabla Periódica constituida por ocho columnas desdobladas en dos grupos cada una, que al cabo de los años se llamaron familia A y B. En su nueva tabla consigna las fórmulas generales de los hidruros y óxidos de cada grupo y por tanto, implÃcitamente, las valencias de esos elementos. Esta tabla fue completada a finales del siglo XIX con un grupo más, el grupo cero, constituido por los gases nobles descubiertos durante esos años en el aire. El quÃmico ruso no aceptó en principio tal descubrimiento, ya que esos elementos no tenÃan cabida en su tabla. Pero cuando, debido a su inactividad quÃmica (valencia cero), se les asignó el grupo cero, la Tabla Periódica quedó más completa. El gran mérito de Mendeléyev consistió en pronosticar la existencia de elementos. Dejó casillas vacÃas para situar en ellas los elementos cuyo descubrimiento se realizarÃa años después. Incluso pronosticó las propiedades de algunos de ellos: el galio (Ga), al que llamó eka-aluminio por estar situado debajo del aluminio; el germanio (Ge), al que llamó eka-sicilio; el escandio (Sc); y el tecnecio (Tc), que serÃa el primer elemento artificial obtenido en el laboratorio, por sÃntesis quÃmica, en 1937. El descubrimiento de los elementos Aunque algunos elementos como el oro (Au), plata (Ag), cobre (Cu), plomo (Pb) y el mercurio (Hg) ya eran conocidos desde la antigüedad, el primer descubrimiento cientÃfico de un elemento ocurrió en el siglo XVII cuando el alquimista Henning Brand descubrió el fósforo (P). En el siglo XVIII se conocieron numerosos nuevos elementos, los más importantes de los cuales fueron los gases, con el desarrollo de la quÃmica neumática: oxÃgeno (O), hidrógeno (H) y nitrógeno (N). También se consolidó en esos años la nueva concepción de elemento, que condujo a Antoine Lavoisier a escribir su famosa lista de sustancias simples, donde aparecÃan 33 elementos. A principios del siglo XIX, la aplicación de la pila eléctrica al estudio de fenómenos quÃmicos condujo al descubrimiento de nuevos elementos, como los metales alcalinos y alcalino–térreos, sobre todo gracias a los trabajos de Humphry Davy. En 1830 ya se conocÃan 55 elementos. Posteriormente, a mediados del siglo XIX, con la invención del espectroscopio, se descubrieron nuevos elementos, muchos de ellos nombrados por el color de sus lÃneas espectrales caracterÃsticas: cesio (Cs, del latÃn caesÄus, azul), talio (Tl, de tallo, por su color verde), rubidio (Rb, rojo), etc. La noción de número atómico y la mecánica cuántica La tabla periódica de Mendeléyev presentaba ciertas irregularidades y problemas. En las décadas posteriores tuvo que integrar los descubrimientos de los gases nobles, las "tierras raras" y los elementos radioactivos. Otro problema adicional eran las irregularidades que existÃan para compaginar el criterio de ordenación por peso atómico creciente y la agrupación por familias con propiedades quÃmicas comunes. Ejemplos de esta dificultad se encuentran en las parejas telurio–yodo, argón–potasio y cobalto–nÃquel, en las que se hace necesario alterar el criterio de pesos atómicos crecientes en favor de la agrupación en familias con propiedades quÃmicas semejantes. Durante algún tiempo, esta cuestión no pudo resolverse satisfactoriamente hasta que Henry Moseley (1867–1919) realizó un estudio sobre los espectros de rayos X en 1913. Moseley comprobó que al representar la raÃz cuadrada de la frecuencia de la radiación en función del número de orden en el sistema periódico se obtenÃa una recta, lo cual permitÃa pensar que este orden no era casual sino reflejo de alguna propiedad de la estructura atómica. Hoy sabemos que esa propiedad es el número atómico (Z) o número de cargas positivas del núcleo. La explicación que aceptamos actualmente de la "ley periódica" descubierta por los quÃmicos de mediados del siglo pasado surgió tras los desarrollos teóricos producidos en el primer tercio del siglo XX. En el primer tercio del siglo XX se construyó la mecánica cuántica. Gracias a estas investigaciones y a los desarrollos posteriores, hoy se acepta que la ordenación de los elementos en el sistema periódico está relacionada con la estructura electrónica de los átomos de los diversos elementos, a partir de la cual se pueden predecir sus diferentes propiedades quÃmicas. ANALISIS DE LOS ELEMENTOS DE LA TABLA PERIODICA
Grupo I A: los metales alcalinos Los metales alcalinos, litio (li), sodio (na), potasio (k), rubidio (rb), cesio (cs) y francio (fr), son metales blandos de color gris plateado que se pueden cortar con un cuchillo. Presentan densidades muy bajas y son buenos conductores de calor y la electricidad; reaccionan de inmediato con el agua, oxigeno y otras substancias quÃmicas, y nunca se les encuentra como elementos libres (no combinados) en la naturaleza. Los compuestos tÃpicos de los metales alcalinos son solubles en agua y están presentes en el agua de mar y en depósitos salinos. Como estos metales reaccionan rápidamente con él oxigeno, se venden en recipientes al vacÃo, pero por lo general se almacenan bajo aceite mineral queroseno. En este grupo los más comunes son el sodio y el potasio.
Grupo II A: los metales alcalinotérreos Entre los elementos del grupo ii a. Se encuentran el berilio (be), magnesio (mg), calcio (ca), estroncio (sr), bario (ba) y el radio (ra). Estos metales presentan puntos de fusión mas elevados que los del grupo anterior, sus densidades son todavÃa mas bajas, pero son algo mas elevadas que la de los metales alcalinos comparables. Son menos reactivos que los metales alcalinos. Todos los metales alcalinotérreos poseen dos electrones de valencia y forman iones con doble carga positiva (2 +). El calcio ocupa el quinto lugar en abundancia; alrededor del 4 % de la corteza terrestre es calcio o magnesio. El carbonato de calcio es el compuesto que forma la greda, la piedra caliza y la calcita. La cal, el cemento, los huesos y los depósitos de conchas marinas son ricos en calcio. El magnesio metálico se emplea para polvo de iluminación instantánea, bombillas fotográficas, y en aleaciones de aluminio, en especial para aviones y proyectiles. Casi todo el quot; agua dura quot; contiene iones calcio y magnesio, el berilio es costoso, pero las aleaciones de este metal se emplean en herramientas que no producen chispas, en resortes y electrodos para soldadura por puntos. El berilio y sus compuestos son tóxicos. Los compuestos de bario son extensamente en pigmentos blancos. El radio es radiactivo.
Grupo III A: El primer elemento del grupo iii a es el boro (b), un metaloide con un punto de fusión muy elevado y en el que predominan las propiedades no metálicas. Los otros elementos que comprenden este grupo son: aluminio (al), galio (ga), indio (in), y talio (tl), que forman iones con una carga triple positiva (3 +). La densidad y las caracterÃsticas metálicas aumentan conforme se incrementa él numero atómico de este grupo. El boro no sé encuentra libre en la naturaleza, pero es el elemento fundamental del bórax. Este compuesto se emplea como suavizante de agua y en agente de limpieza. Desde el punto de vista quÃmico, el boro se comporta mas como el metaloide silicio que como el aluminio metálico. El aluminio se encuentra adyacente a dos metaloides en la tabla periódica, pero en sus propiedades predominan las de tipo metálico. El aluminio es un buen conductor de calor y la electricidad, y es un metal dúctil que se emplea en alambres ligeros. Es el metal que más abunda en la corteza terrestre (8 %), pero es demasiado activo para encontrarse libre en la naturaleza. Se utiliza por ejemplo en aeronaves, alambre de transmisión eléctrica, motores, automóviles, utensilios de cocina, pigmentos para pinturas y papel aluminio. El galio se funde a 29.8 c, solo un poco arriba de la temperatura ambiente, la demanda de este metal va en aumento; tiene aplicaciones nuevas en semiconductores de estado sólido para computadores y celdas solares. El indio es muy blando; entre otras cosas, se emplea en transistores y recubrimientos de espejos. El talio y sus compuestos son tóxicos.
Grupo IV A: la familia del carbono. El carácter metálico aumenta de arriba hacia abajo en el caso de los elementos carbono (c), silicio (si), germanio (ge), estaño (sn), y plomo (pb). Las diferencias en la posición cristalina de los átomos de carbono explican la dureza resbaladiza del grafito negro. A las formas distintas de un mismo elemento, como estas, se les llama alótropos. A mediados de la década de 1980 sé descubrió una nueva forma alotrópica del carbono, con 60 átomos dispuestos en un patrón parecido a la superficie de un balón de fútbol a estas esferas de carbono 60 se les suele dar el nombre de buck y bolas. El carbono vegetal es una forma alotrópica no cristalina (o quizás microcristalina) del carbono; no presenta un patrón atómico definido. Además de los dos óxidos de este elemento, dióxido de carbono (co2) y monóxido de carbono (co) el carbón esta presente en mas de 8 millones de compuestos. Entre los compuestos orgánicos (que contienen carbono) están las sustancias naturales presentes en todos los seres vivos. Todos los productos del petróleo y los sintéticos que van de los plásticos a las fibras y medicamentos, son también compuestos orgánicos. El silicio, el segundo miembro de este grupo, es un metaloide en el que predominan las propiedades no metálicas. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (26%) pero no se encuentra como elemento libre, la arena de cuarzo, que es dióxido de silicio, se emplea en la producción de vidrio y cemento. El silicio posee un lustre metálico gris. Este metaloide ha ejercido un impacto enorme en la tecnologÃa moderna, pues se emplea silicio extremadamente puro en la manufactura de semiconductores y chips de computadora. El carborundo es carburo de silicio, un compuesto de silicio y carbono que se utiliza en herramientas de corte y esmerilado. El germanio es también un semiconductor metaloide y participa en miles de aplicaciones electrónicas.
Grupo V A: Entre los elementos del grupo v a están los no metales nitrógeno (n) y fósforo (p), los metaloides arsénico (as) y antimonio (sb), y el metal pesado bismuto (bi). Como se ve, en este grupo hay un cambio total en apariencia y propiedades de arriba hacia abajo. El nitrógeno gaseoso diatómico (n2) constituye el 78 % del aire en volumen. Tanto el nitrógeno como el fósforo son fundamentales para la vida. El nitrógeno es un elemento indispensable para los aminoácidos que componen todas las proteÃnas. Las moléculas de nitrógeno del aire no son muy reactivas, pero ciertas bacterias del suelo pueden "fijar" el nitrógeno al convertir el elemento en amoniaco, que en esa forma puede ser incorporado por las raÃces de las plantas. En escala industrial, el nitrógeno y el hidrógeno gaseosos se combinan para producir amoniaco gaseoso, nh3 que se utiliza como fertilizante y también en la manufactura de ácido nÃtrico y diversos explosivos. El fósforo es un sólido reactivo que no se encuentra libre en la naturaleza. Una de las formas alotrópicas del fósforo es un material rojo púrpura no cristalino que alguna vez se utilizo para fabricar cerillas. Otra forma alotrópica, de formula p4 presentan una apariencia cerosa cristalina de color amarillento y es preciso mantenerla bajo el agua para evitar su combustión espontánea con el oxigeno del aire. El fósforo se emplea en la fabricación de cerillas, bombas de humo, balas trazadoras plaguicidas y otros muchos productos. Este elemento es fundamental para todas las células vegetales y animales. El arsénico es un metaloide en el que predominan las propiedades no metálicas. Tanto el elemento como sus compuestos son tóxicos, en parte porque el primero puede imitar casi por completo el comportamiento quÃmico del fósforo, pero el arsénico es incapaz de funcionar como el fósforo en los tejidos vivos, y tiene resultados letales. Ciertos insecticidas y funguicidas agrÃcolas contienen arsénico. El elemento también se utiliza en aplicaciones de semiconductores e en laseres. El antimonio es un metaloide en que predominan las propiedades metálicas. El elemento es quebradizo y escamoso, con lustre metálico. Se emplea para aumentar la dureza del plomo destinado a las baterÃas de automóvil, en cubiertas para cable y en balas trazadoras. Ciertos compuestos de antimonio se usan en pigmentos para pinturas, en esmaltes cerámicos y en agentes para incombustibilizar. El bismuto es el único metal verdadero en este grupo. Se utiliza para hacer aleaciones como el peltre, y aleaciones de bajo punto de fusión que se emplean en fusibles eléctricos y sistemas de aspersión contra incendios. Ciertos compuestos de bismuto se usan en polvos faciales y cosméticos. Grupo VI A: Los elementos del grupo vi a, conocidos como la familia del grupo del oxigeno, comprenden al oxigeno (o), azufre (s), selenio (se), telurio (te) y polonio (po). Aunque todos ellos tienen seis electrones de valencia, sus propiedades varÃan de no metálicas a metálicas en cierto grado, conforme aumenta el numero atómico. El oxigeno gaseoso, o2 es fundamental para la vida; es necesario para quemar los combustibles fósiles y obtener asà energÃa, y se requiere durante el metabolismo urbano para quemar carbohidratos. En ambos procesos, los productos secundarios son dióxido de carbono y agua. El oxigeno constituye el 21 % en volumen del aire y el 49.5 % en peso de la corteza terrestre. La otro forma alotrópica del oxigeno es el ozono, cuya formula es o3 es mas reactivo que el oxigeno ordinario y se puede formar a partir de oxigeno en un arco eléctrico, como el descargador a distancia de un motor eléctrico, también se puede producir ozono por la acción de la luz ultravioleta sobre el oxigeno; esto explica el aroma " fresco del aire durante las tormentas eléctricas". El azufre es el segundo elemento no metal del grupo. A temperatura ambiente es un sólido amarillo pálido que se encuentra libre en la naturaleza. Lo conocÃan los antiguos y se le menciona en el libro del génesis como piedra de azufre. Las moléculas de azufre contienen ocho átomos de azufre conectados a un anillo; su formula es s8 . El azufre tiene una importancia especial en la manufactura de neumáticos de hule y ácido sulfúrico, h2so4 . Otros compuestos de azufre son importantes para blanquear frutos y granos. El selenio es un no metal que presenta interesantes propiedades y usos. La conductividad de este elemento aumenta con la intensidad de la luz. A causa de esta fotoconductividad, el selenio se a utilizado en los medidores de luz para cámaras fotográficas y en fotocopiadoras, pero la preocupación que origina su toxicidad ha hecho que disminuya su uso. El selenio también puede convertir la corriente eléctrica alterna en corriente directa; se ha utilizado en rectificadores, como los convertidores que se usan en los radios y grabadores portátiles, y en herramientas eléctricas recargables. El color rojo que el selenio imparte al vidrio lo hace útil en la fabricación de lentes para señales luminosas. El telurio, tiene aspecto metálico, pero es un metaloide en el que predominan las propiedades no metálicas. Se emplea en semiconductores y para endurecer las placas de los acumuladores de plomo y el hierro colado. Se presenta en la naturaleza en diversos compuestos, pero no es abundante. El polonio es un elemento radiactivo poco común que emite radiación alfa y gama; su manejo es muy peligroso. Los usos de este elemento se relacionan con su radiactividad, y fue descubierto por Marie curie, quien le dio este nombre en honor a su natal Polonia.
Grupo VII A: los halógenos. Comprenden el flúor (f), cloro (cl), bromo (br), yodo (i), y ástato (at). El nombre de la familia halógeno provienen de las palabras griegas que significan "formadores de sales". Cada átomo de halógeno tiene siete electrones de valencia. Como elementos, los halógenos son todos diatomicos, tienen dos a tomos por molécula y son demasiado reactivos como para encontrarse libres en la naturaleza. El primer halógeno, el flúor es un gas amarillo pálido, que es el elemento con mas carácter no metálico de todos. Tienen una fuerte tendencia a ganar un electrón para formar iones fluoruro, f . Tanto la madera como el hule arden en forma espontánea en flúor gaseoso. El fluor se emplea en la producción de compuestos con carbono llamados fluorocarbonos, como el freon-12, ccl2f2, que se utiliza como refrigerante en aparatos de aire acondicionado. El "resina anti-adherente" ó "fluoropolÃmero" (la empresa me prohibió poner el nombre comercial) es un fluorocarbono que es un polÃmero; tiene unidades moleculares de dos átomos de carbono y cuatro átomos de fluor que se repiten miles de veces en largas cadenas. Los compuestos de fluor también se utilizan para prevenir la caries dental y en ciertos lubricantes.El cloro es un gas amarillo verdoso de olor irritante, que reacciona con casi todos los elementos. En concentraciones elevadas es muy venenoso, pero es bajas concentraciones puede salvar vidas: se emplea para purificar el agua potable, se emplea en la producción de papel, textiles, blanqueadores, medicamentos, insecticidas, pinturas, plásticos y muchos otros productos de consumo. El bromo es el único elemento no metálico que es lÃquido a temperatura ambiente. Este lÃquido reactivo de color rojo sangre con un vapor rojo, es picante y venenoso; se debe manejar con extremo cuidado. El elemento se obtiene principalmente procesando salmuera extraÃda de los pozos de Arkansas y michigan. también se puede obtener bromo del agua de mar, pero esto ya no constituye una fuente importante del elemento. El bromo se utiliza en la producción de sustancias quÃmicas para fotografÃa, colorantes y retardantes de flama, y en la manufactura de un amplia variedad de otras sustancias quÃmicas, incluso productos farmacéuticos. A temperatura ambiente el yodo es un sólido cristalino de color gris metálico. Cuando se calienta, el yodo sólido se sublima, es decir se transforma, directamente del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado lÃquido. El vapor de yodo presenta un hermoso color violeta brillante. El yodo que es menos abundante que otros halógenos, se obtiene de pozos de salmuera que hay en los campos petroleros de California y luisiana. El elemento esta presente también en ciertos vegetales marinos, como las algas, los compuestos de yodo se utilizan en productos quÃmicos para fotografÃa y también en ciertos medicamentos. El cuerpo humano necesita un poco de yodo para elaborar la hormona tiroxina. Todos los isótopos del astato son radioactivos. Se cree que la cantidad total de este elemento, existe en la corteza terrestre, es menor que 30 gramos (una onza). Muestras minúsculas de este inestable elemento se sintetizaron por primera vez en la universidad de California, berkeley, en 1940.
Grupo VIII A: los gases nobles. Esta familia incluye al helio (he), neon (ne), argon (ar), criptón (kr), xenón (xe) y radon (rn). Los gases nobles existen en forma de átomos gaseosos monoatómicos (solos) que no tienden a participar en reacciones con otros elementos. Todos loa gases nobles poseen un nivel energético externo lleno por completo de electrones (dos en el helio y ocho en todos los demás). Esta distribución estable de electrones explica la naturaleza no reactiva de estos elementos. Alrededor del 1 % de la atmósfera de la tierra es argon, y los otros gases nobles están presentes en cantidades muy pequeñas. A excepción del helio, que se extrae de pozos de gas natural, estos elementos se separan del aire licuado. Durante la década de 1890, el quÃmico escocés Sir William Ramsay y sus colaboradores, descubrieron la existencia de todos estos elementos excepto el helio y el radón. Cuando Janssen, astrónomo, empleaba un espectroscopio par estudiar un eclipse de sol en 1868, observo una nueva lÃnea en el espectro. Se concluyo que el sol tenia un elemento aun no descubierto que mas tarde recibió el nombre de helio, derivado de la palabra griega helios, que significa el "sol". El primer descubrimiento de la presencia de helio en la tierra tuvo lugar en 1895, cuando Sir William Ramsay encontró una muestra de mineral de uranio producÃa helio gaseoso. El radón es un gas radioactivo descubierto en 1900 por Friedrich Dorn, fÃsico quien encontró que se producÃa este elemento durante la descomposición radioactiva del elemento radio. Debido a su baja densidad u naturaleza no inflamable, el helio se utiliza para inflar globos y dirigibles (zeppelines), y para mantener bajo presión el combustible lÃquido de los cohetes saturno. La propiedad que distingue a los gases nobles como grupo, es su calidad de "inertes". Por ejemplo, el helio y el argon se emplean en la soldadura del arco y en procesos metalúrgicos, para evitar la reacción de los materiales con el oxigeno y el nitrógeno del aire. Las bombillas de luz y los tubos fluorescentes se llenan con una mezcla de argon y nitrógeno, que provee una atmósfera inerte para prolongar la vida del filamento. El criptón es mas costoso, pero se utiliza para aumentar la eficiencia y brillantes de ciertas bombillas de lámpara de mano y de aditamentos de destello electrónico que se emplea en fotografÃa. La brillante luz naranja-rojiza de los anuncios de neon se produce cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de un tubo que contiene gas neon a baja presión. La naturaleza no reactiva de los gases nobles los hace muy valiosos.
Metales de transición. Los metales de transición se localizan en la parte central de la tabla periódica y se les identifica con facilidad mediante un numero romano seguido de la letra "b" en muchas tablas. No hay que olvidar, sin embargo, que ciertas tablas periódicas emplean un sistema distinto de rótulos, en el que los primeros grupos de metales de transición están marcados como grupos "a" y los dos últimos grupos de metales de transición se identifican como grupos "b". Otras tablas no emplean la designación de "a" o "b". En general, las propiedades de los metales de transición son bastantes similares. Estos metales son más quebradizos y tienen puntos de fusión y ebullición más elevados que los otros metales. Las densidades, puntos de fusión y puntos de ebullición de los metales de transición aumentan primero y luego disminuyen dentro de cada periodo, conforme aumenta el número atómico. Esta tendencia es más notoria en los metales de transición del sexto periodo. Los metales de transición son muchos menos reactivos que los metales alcalinos y alcalinotérreos. AsÃ, aunque los metales alcalinos, como el sodio o el potasio, nunca se encuentran libres en la naturaleza, si se ha podido encontrar muestras relativamente puras de varios metales de transición, como oro, plata, hierro y manganeso. Los metales de transición pueden perder dos electrones de valencia del subnivel s más externo, además de electrones d retenidos con poco fuerza en el siguiente nivel energético mas bajo. Asà un metal de transición en particular, puede perder un número variable de electrones para formar iones positivos con cargas distintas. Por ejemplo, el hierro pueden formar el ion fe ²+ o el Ion Fe³+ se dice que el hierro tienen números de oxidación +2 y +3. Muchos compuestos de metales de transición presentan un colorido brillante gracias a un número variable de electrones no apareados. El cobre, la plata y el oro se les llama metales de acuñación. Los tres son buenos conductores de calor y electricidad. El cobre tiene un color rojizo caracterÃstico, que poco a poco se oscurece conforme reacciona el metal con el oxÃgeno y los compuestos de azufre del aire. El cobre se emplea de manera extensa en aplicaciones eléctricas, monedas, tuberÃa para agua y en aleaciones muy conocidas como el latón, el bronce y la plata sterling. La plata con un brillante lustre metálico, es el mejor conductor tanto de calor como de la electricidad. Se emplea en monedas, joyerÃa, contactos eléctricos, circuitos impresos, espejos, baterÃas, y productos quÃmicos para fotografÃa. El oro es el más maleable y dúctil de los metales. Es blando, pero por lo general contiene cantidades pequeñas de otros metales para hacer aleaciones que son mas resistentes. El oro no reacciona con el aire ni con la mayor parte de las sustancias quÃmicas. Entre otros metales de transición familiares están el cromo, hierro cobalto, nÃquel y zinc, del cuarto periodo de la tabla periódica. Estos metales se emplean mucho en diversas herramientas y en aplicaciones relacionadas. El hierro es el cuarto elemento mas abundante y es el metal menos costoso. Las aleaciones del hierro, conocidas como acero, contienen cantidades pequeñas de metales como cromo, manganeso y nÃquel, que le dan resistencia, dureza y durabilidad. El hierro que esta cubierto con una delgada capa de zinc se dice que esta galvanizado. Algo asà como la tercera parte de todo el zinc que se produce de emplea para galvanizar alambre, clavos y metal laminado. El zinc es importante en la producción de latón, pilas secas y fundiciones a troquel para objetos automotrices y de ferreterÃa. Metales de transición internos. Las dos filas de la parte inferior de la tabla periódica se conocen como metales de transición internos. Localiza el lantano con el numero atómico 57. La serie de elementos que siguen al lantano (los elementos con numero atómico del 58 al 71) se conocen como los lantánidos. Estos elementos tienen dos electrones externos en el subnivel 6s, mas electrones adicionales en el subnivel 4f. De manera similar, la serie de elementos que siguen al actinio (los elementos con numero atómico del 90 al 103) se conocen como actÃnidos, que tienen dos electrones externos en el subnivel 7s, mas electrones adicionales en el subnivel 5f. En el pasado, a los elementos de transición internos se les llamaba "tierras raras", pero esta no era una buena clasificación, pues la mayor parte no son tan raros como algunos otros elementos son, sin embargo muy difÃcil de separar. Los lantánidos y actÃnidos poseen subniveles f parcialmente ocupados. Tienen propiedades tan similares que resulta difÃcil separarlos quÃmicamente, aunque los métodos mas nuevos han permitido bajar los costos de purificación. Estos metales, a diferencia de los metales de transición, son blandos y maleables. Se emplean en piedras de encendedores de cigarrillos, lámparas de arco de carbono, laseres, agentes colorantes para el vidrio y compuestos que producen el intenso color rojo que se requiere para los cinescopios de televisión Elementos transuránicos. El uranio, con el numero atómico 92, pertenece a la serie de los actÃnidos y tiene mas protones que cualquier otro elemento presente en la naturaleza. En 1940 se sintetizo un nuevo elemento con 93 protones en la universidad de California en berkeley. Este elemento, llamado neptunio, es el primer miembro de los elementos sintéticos con números atómicos mayores de 92. A estos elementos se les llama transuránicos, y todos ellos son radioactivos. El plutonio también se sintetizo en 1940; en la actualidad se produce como un producto secundario de reactores nucleares. Hasta ahora se han producido 16 elementos transuránicos; algunos de ellos son bastante estables, en tanto que otros sufren con facilidad una desintegración radioactiva. Los nombres de los elementos del 95 al 103 se derivaron de lugares y cientÃficos importantes. Los elementos del 95, 97 y 98 recibieron su nombre en honor de América, berkeley y California, respectivamente. Los elementos con números atómicos 96, 99, 100, 101, 102, y 103 fueron bautizados, respectivamente, en honor a los Marie Curie, Pierre Curie, Albert Einstein, Enrico Fermi, Mendeleiev, Alfred Nobel y Ernest Orlando Lawrence (inventor del ciclotrón). En 1994 se propuso formalmente que el elemento 106 se llamara seaborgio (sg) en honor de Glenn Theodore Seaborg, por su trabajo con los elementos transuránicos. El equipo que se requiere para producir nuevos elementos transuránicos se ha vuelto mas complejo, pero no hay razón para dudar de que sinteticen elementos adicionales, o de que se encuentren nuevos usos para los elementos naturales y sintéticos.
PROPUESTAS DE LA TABLA PERIODICA
MODELO DE CHARLES JANET Charles Janet, geólogo y entomólogo, diseñó (1929) una tabla circular con cuatro tipos de perÃodos. El primer tipo comprende los dos primeros perÃodos cortos, que integran los cuatro primeros elementos del sistema. El segundo tipo comprende a los elementos representativos de los perÃodos 3 y 4. El tercero a las dos primeras series de transición (incluidos los elementos representativos) y el cuarto tipo comprende además los lantánidos y actÃnidos. También en 1929 Janet publicó un modelo simplificado, de una tabla suya del año anterior, hecha en 3 dimensiones y con forma helicoidal. La tabla simplificada, que llamó escaliforme por su aspecto en forma de escalera, es similar a la de arriba solo que desplegada por los extremos desde el La hasta el He (ver modelo de Janet adaptado por Albert Tarantola).
MODELO DE ROMANOFF Romanoff presentó en 1934 un sistema con los elementos distribuidos en una curva similar al infinito matemático. En el anillo superior se encuentran los elementos representativos y en el inferior los elementos de transición. Las tierras raras se encuentran en una extensión transversal que enlaza los dos cÃrculos y da continuidad a los elementos con el Celtio (Ct, hoy Hf) hasta el U.
MODELO DE ZMACZYNSKI El sistema propuesto por E. Zmaczynski en 1937, bautizado por él mismo como Sistema Periódico de los Elementos por Chancourtois-Mendeleiev-Werner-Bohr, fue utilizado durante años en la Universidad de Minsk. Divide los grupos en metagrupos y ortogrupos, según sean perÃodos largos o cortos. De este modo el Li y Na pasan a ser análogos del Cu, Ag y Au, lo mismo que ocurre al Be y Mg que lo son del Zn, Cd y Hg. Al igual que Bohr no incluye al Ac, Th, Pa y U entre las tierras raras sino como homólogos de los metales de transición Lu, Hf, Ta y W. Otra tabla creada por Emil Zmaczyinski recuerda la propuesta por Bohr. Utiliza lineas para unir los grupos. La forma triangular permite introducir los lantánidos y actÃnidos dentro del cuerpo de la tabla y en el lugar correspondiente. MODELO DE EDGAR EMERSON Edgar Emerson hace en 1944 un intento de expresar las diferencia entre los perÃodos largos y cortos mediante un sistema en espiral. Según este modelo, el Be y Mg podÃan situarse sobre el Ca y Sr o bien al otro extremo sobre le Zn. Emerson propone una solución de compromiso como de puente entre los subgrupos del Ca y el Zn y como homólogos de los dos grupos.
Además el H aparece como homólogo de los alcalinos y de los halógenos. En la cúspide del grupo de los gases nobles Emerson coloca el neutrón, como elemento cero pues aducÃa que tenÃa propiedades de gas noble.
MODELO DE SCHEEELE Este modelo es uno de los varios que Scheele diseñó en los años 50. Basado en la teorÃa electrónica coloca los elementos en capas: K, L, M, N, etc. de 2, 8, 18, 32 elementos. Tiene el inconveniente de que no existe continuidad creciente en el número atómico.
MODELO DE CLARK En 1950 Clark presentó un modelo con una forma similar a la proyección de un estadio sobre su base. Con este diseño, Clark, conseguÃa que la distancia entre los elementos de un subgrupo y los dos que hacen de representativos del grupo estuvieran en relación directa a la diferencia entre sus propiedades. Asà el subgrupo del Cu está más alejado del Li y del Na que el subgrupo del K por ser mayores sus diferencias respecto a los representativos del grupo. Los homólogos en la figura están unido mediante lineas rojas.
MODELO POR ED PERLEY Dado el carácter cÃclico del llenado de orbitales de los elementos, Ed Perley diseña una tabla con estructura circular. Partiendo de una tabla de perÃodos cortos (con los subgrupos A y B juntos), el esquema muestra la estructura habitual de las capas electrónicas excepto que agrupa los orbitales s y p. Asà las capas sp son de color amarillo, los orbitales d de color azul y los f de color rojo. Entonces los elementos se colocan en las capas que son responsables de sus propiedades. Esto hace que haya algunos saltos que se representan en el esquema mediante lineas de puntos. Los metales de transición comienzan en el grupo III y acaban en el II gracias a que el grupo VIII contine las trÃadas y los gases nobles. Los lantánidos no se disgregan en la capa correspondiente porque en la tabla tradicional están todos en el mismo grupo. Solo están dibujados los elementos hasta el número 51.
MODELO DE TIMMOTHY La tabla diseñada por el Dr. Timmothy Stowe presenta los elementos en capas según el número cuántico principal y diferenciando el resto de los números cuánticos según el color. MODELO DEL PROFESOR THEODOR BENFEY Diseñada por Theodor Benfey en 1964, permite colocar todos elementos, ordenados por número atómico, conservando los periodos, incluyendo lantánidos y actÃnidos, mostrando que los metales de transición también son algo especial, y además seguirá disponiendo de hueco para cuando, si, se descubren elementos superiores al 120, cuando supuestamente aparecerÃa un nuevo tipo de orbital, superior al f. Esta disposición deja espacio para añadir propiedades a la lista de elementos.
MODELO DE PIERE DEMERS Piere Demers, profesor de la Universidad de Montreal, propuso en 1995 un sistema peródico basado en el elemento 118 al que llamó Quebecium, de la misma manera que existe el Lutecium o Francium. Con el elemento Quebecium queda cerrado el sistema periódico y a partir de él, quitando electrones se obtendrian el resto de los elementos hasta el hidrogeno. MODELO DE ALBERT TARANTOLA Albert Tarantola, profesor en la Universidad de la Sorbonne, recuperó en 1970 la tabla poco conocida de Charles Janet. Esta tabla, que tiene forma de escalera, sigue el orden de llenado de las capas electrónicas. En esta tabla el He figura junto con los alcalinotérreos por poseer una configuración similar. La configuración electrónica de un átomo se obtiene de un modo simple a partir del esquema inferior. De manera que el Al por ejemplo, tendrÃa que tener una configuración electrónica de 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Si el orden de llenado de los orbitales electrónicos da lugar a una clasificación como la de arriba, el orden de "vaciado" de los orbitales electrón por electrón no da la misma clasificación, sino una diferente. Albert Tarantola recopiló las energÃas de ionización de los elementos y organizo esta otra tabla:
MODELO DE MOELLER Los elementos se ordenan de abajo a arriba, es decir por perÃodos que ahora son verticales. Sin embargo no se completan los elementos por número atómico, sino por capas electrónicas y no por su orden energético de llenado sino por orden numérico. De este modo los elementos de transición como el Sc (donde se inicia el llenado de orbitales 3d) y siguientes figuran detrás del Ar (donde se acaban de llenar los orbitales 3p). Es decir se mantiene el orden nominal de los orbitales sin aplicar el diagrama de Moeller. TABLAS INTERACTIVAS
Dinamica e interactiva. Todas las maneras de visualizar en una sola tabla.
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Tabla tipo QUIZ - Hay que elegir el elemento que nos pide. Cuenta la cantidad de aciertos y errores y muestra las respuestas correctas. Se puede filtrar por criterios.
Una gran herramienta para que nuestros alumnos practiquen y se familiaricen.
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