LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS
La tabla periódica actual consta de siete secuencias de elementos ordenados en forma horizontal llamados periodos y de 18 secuencias verticales que se conocen como grupos o familias.
El criterio para ubicar al elemento en un periodo corresponde al número de niveles de energía de sus átomos. Así, en el primer periodo solo está el hidrógeno y el helio, que son los únicos elementos cuyos átomos tienen un solo nivel de energía ( K). En el segundo periodo estan los elementos con dos niveles de energía ( K y L ), en el tercero con tres niveles ( K, L y M) y asi hasta el septimo periodo.
La presencia del elemento en un grupo o familia está determinada por su número de electrones de valencia. Es decir aquellos electrones que están en posibilidad de formar enlaces quimicos. Existen en la tabla actual 18 grupos o familias, que la IUPAC ( International Union of Pure and Applied Chemistry ) recomienda hoy numerar del 1 al 18. Así, los elementos del grupo 1 poseen un electrón de valencia, los del grupo 2, tienen dos, y así hasta los del grupo 10 que poseen 10 electrones de valencia. Del grupo 11 al 18, los electrones de valencia son los que quedan al restar 10 al número del grupo. Los del grupo 15, por ejemplo tienen 5 electrones de valencia, los del 16 tienen 6 hasta llegar al grupo 18 cuyo elementos poseen 8 electrones de valencia, a excepción del helio que tiene 2, máximo número de electrones que caben en su primer y único nivel.
Sin embargo, debe aclararse que los elementos del grupo 18 (gases inertes o nobles), como lo indica su nombre, son muy pocos reactivos. Esto se debe a su configuración electrónica, ya que todos tienen su último nivel de energía lleno, es decir, con el máximo número de electrones posibles en dicho nivel, lo cual les confiere gran estabilidad y asi no se puede hablar con propiedad de electrones de valencia para estos elementos. Se ha propuesto situarlos en un grupo cero (y algunas tablas asi lo hacen), considerando un hipotético nivel adicional con cero electrones de valencia.
En la tabla periódica se pueden ubicar los elementos en bloques, de acuerdo con los últimos orbitales que se estan llenando. Existen en consecuencia los bloques s,p,d,f que se pueden ver en la figura.
Los elementos de las dos primeras filas corresponden al bloque s, puesto que en el subnivel s caben dos electrones, los del grupo 1 terminan su estructura electrónica en s1 y los del grupo 2 en S2.
Siguen los elementos del bloque d que comprenden los grupos 3 al 12 ( 10 grupos para 10 electrones del subnivel d) en la parte central de la tabla.
Los elementos del grupo 3 terminan su esctructura electrónica en d3, los del 4 en d4, hasta los 10 en d10. Los elementos de los grupos 11 concluyen en d1 y los del 12 en d2.
En la parte derecha se encuentran los elementos del bloque p, subnivel al cual le caben 6 electrones y por tanto aparecen 6 familias los grupos 13 al 18, cuya parte terminal varia desde p1 hasta p6 en forma progresiva, puesto que el subnivel p tiene como máximo 6 electrones.
Los 14 lantanidos y los 14 actinidos, llenan cada uno por su parte los orbitales correspondientes a los subniveles f. A todos estos se les conoce como los elementos de transicion interna y son 14 en cada uno, puesto que 14 son los electrones que caben en el subnivel f.
La distribución electrónica espectral permite en efecto situar a los elementos dentro de la tabla periódica y establecer de manera lógica varias de sus propiedades. Si se toma por ejemplo el caso del sodio ( z=11) y se dertemina su distribucion electrónica : 1s2 2s2 2p6 3s1, se puede deducir las siguientes conclusiones:
Posee tres niveles de energía, luego se halla colocado en el 3 periodo de la tabla.
Tiene un electrón en el último nivel, el tercero. Este es su electrón de valencia, lo que lo ubica en el primer grupo o familia y en el bloque s.
El hecho de contar con un solo electrón de valencia después de una estructura estable: 1s2 2s2 2p6, es decir, dos niveles llenos, el K con 2 y el L con 8 electrones, le confiere una gran estabilidad después de perder su electrón de valencia y convertirse en el ion Na+1
Na ------ 1 e ------ Na+1
Esto determina que el sodio metálico elemental sea muy inestable, pero se estabiliza si se convierte en un ion sodio. Puede deducirse tambien que el sodio no existe es estado natural sino formando parte de compuestos en los cuales se halla Na+1
De manera similar, si se conocen las tendencias predominantes a través de la tabla pueden hallarse muchas otras propiedades a partir de conceptos teóricos como son los del número cuantico y la distribución electrónica espectral.
Los diferentes grupos o familias de elementos que existen en la tabla periódica se conocen con los siguientes nombres:
Grupo 1: Alcalinos
Grupo 2: Alcalino terreos
Grupo 13: El del boro
Grupo 14: El del carbono
Grupo 15: El del nitrógeno
Grupo 16: El del oxígeno
Grupo 17: Familia de los halogenos
Grupo 18: Gases nobles.
PREGUNTA: ¿Cómo se llaman las filas horizontales de la tabla periódica?