EL SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS Grupos y periodos

Zaira está en el cumpleaños de su prima pequeña. Ha llegado antes de tiempo para ayudar a su tío a decorar el jardín para la fiesta. Su tío está inflando los globos con una bombona. Zaira le pregunta:

«¿Por qué usas una bombona para inflar los globos?».

A lo que su tío responde:

«Es que quiero inflarlos de helio para que floten en el aire».

Zaira se pregunta ahora por qué el helio flota en el aire. Le suena que el helio es un gas noble, pero no conoce sus propiedades, así que decide consultar la tabla periódica en un app del móvil para intentar averiguar la respuesta.

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PIENSA

¿Qué propiedad de la materia hace que un trozo de madera flote en el agua?
¿Dónde se ubica el helio en la tabla periódica?
¿De cuántos elementos químicos conoces su símbolo?

El sistema periódico (o tabla periódica) es una tabla en la que se representan todos los elementos químicos conocidos colocados en orden creciente de su número atómico.

Su origen se remonta a la tabla propuesta por Dmitri Mendeleiev en 1869.

La distribución de los electrones sigue ciertas reglas. No obstante, podemos establecer conclusiones con carácter general.

Periodos

Grupos

Las filas de la tabla periódica se llaman periodos. Todos los elementos del mismo periodo están llenando el mismo nivel energético. Hay 7 periodos.

Las columnas de la tabla periódica se llaman grupos. Todos los elementos que están en el mismo grupo tienen la misma configuración electrónica del último nivel energético. Hay 18 grupos.

Por ejemplo, en el segundo periodo, los elementos tienen electrones en el primer y en el segundo nivel. Por eso, en la columna del hidrógeno todos los elementos tienen un electrón en su nivel más externo.

Los grupos 1, 2 y del 13 al 18 se llaman grupos principales.

Visiona este vídeo explicativo sobre la tabla periódica:

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Se llaman metales aquellos elementos que tienden a perder electrones y formar iones positivos o cationes. Son metales los elementos de los grupos 1 y 2, los metales de transición y algunos elementos a partir del grupo 13.

Se llaman no metales aquellos elementos que tienden a ganar electrones y formar iones negativos o aniones. Son no metales el H (hidrógeno) y algunos elementos de los grupos 13 al 17.

Grupos 1 y 2

Elementos de transición

Grupos 13 a 18

Semimetales

Lantanoides y actinoides

Los elementos de los grupos 1 y 2 son todos metales excepto el H (hidrógeno).

Los elementos de los grupos 3 al 12 (inclusive) se llaman elementos de transición. Aparecen desde el periodo 4 al 7.

En la parte derecha del sistema periódico, en los grupos 13 a 17, el carácter metálico aumenta a medida que descendemos en el grupo y disminuye a medida que avanzamos en el periodo. En el grupo 13 son metales todos salvo el B (boro), y en el grupo 16 son metales a partir del Po (polonio). Los elementos del grupo 18 son los gases nobles, no metales.

En los grupos 13 a 17, los elementos que están en el límite entre los metales y los no metales se llaman semimetales, y su comportamiento es intermedio entre ambos.

En la parte inferior de la tabla se colocan dos filas de 15 elementos cada una.

La primera fila, los lantanoides o lantánidos, está a continuación del Ba (bario).
La segunda fila, los actinoides o actínidos, está a continuación del Ra (radio).

¿Cómo podemos deducir el grupo y el periodo de un elemento a partir de su configuración electrónica? Aprende a hacerlo con el siguiente vídeo, que nos enseña una regla nemotécnica.

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sub

1

2

13

14

15

16

17

18

Los elementos del grupo 1, los metales alcalinos, tienen 1 electrón en su nivel más externo. Deben perder 1 electrón para adquirir la configuración de gas noble. Al hacerlo se convierten en iones con carga 1⁺. Son metales, salvo el H.

Configuración de valencia: ns¹

Los elementos del grupo 2, los metales alcalinotérreos, tienen 2 electrones en su nivel más externo. Deben perder 2 electrones para adquirir la configuración de gas noble. Al hacerlo se convierten en iones con carga 2⁺. Son metales.

Configuración de valencia: ns²

Los elementos del grupo 13, el grupo del boro, tienen 3 electrones en su nivel más externo. Deben perder 3 electrones para adquirir la configuración de gas noble. Al hacerlo se convierten en iones con carga 3⁺.

Configuración de valencia: ns²np¹

Los elementos del grupo 14, el grupo del carbono, tienen 4 electrones en su nivel más externo. Les faltan 4 electrones para llegar a la configuración de gas noble. Para perder o ganar 4 electrones es necesaria mucha energía, que los hace menos estables; por esta razón, estos elementos comparten 4 electrones con otros átomos.

Configuración de valencia: ns²np²

Los elementos del grupo 15, los pnictógenos o grupo del nitrógeno, tienen 5 electrones en su nivel más externo. Deben ganar 3 electrones para adquirir la configuración de gas noble. Al hacerlo se convierten en iones con carga 3^–.

Configuración de valencia: ns²np³

Los elementos del grupo 16, los calcógenos o grupo del oxígeno, tienen 6 electrones en su nivel más externo. Deben ganar 2 electrones para adquirir la configuración de gas noble. Al hacerlo se convierten en iones con carga 2^–.

Configuración de valencia: ns²np⁴

Los elementos del grupo 17, los halógenos o grupo del flúor, tienen 7 electrones en su nivel más externo. Deben ganar 1 electrón para adquirir la configuración de gas noble. Al hacerlo se convierten en iones con carga 1^–.

Configuración de valencia: ns²np⁵

En el grupo 18 se sitúan los elementos que tienen su nivel más externo completo. Esto es, 2 electrones en el caso del He y 8 electrones en los demás. Estos elementos son los gases nobles.

Son los más estables. Los demás elementos ganarán o perderán electrones hasta tener una configuración electrónica similar en su nivel más externo.

Configuración de valencia: ns²np⁶

Visiona este vídeo:

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Visiona ahora este otro vídeo:

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¿Cómo se ordenan los elementos?

En la tabla se ordenan los elementos químicos en orden creciente de su número atómico.

Si analizamos cómo están dispuestos los electrones en las distintas capas de cada átomo, encontraremos la causa de que algunos elementos tengan propiedades similares. La última capa de un átomo en la que tiene electrones se llama capa de valencia.

En la tabla podemos diferenciar filas y columnas:

Las filas se denominan periodos. Todos los elementos que están en el mismo periodo tienen el mismo número de capa de valencia. Hay 7 periodos.
Las columnas se llaman grupos. Todos los elementos que están en el mismo grupo tienen la misma configuración electrónica en su capa de valencia. Hay 18 grupos. Los grupos 1, 2 y del 13 al 18 se llaman grupos principales.

Metales y no metales

Se llaman metales aquellos elementos que tienden a perder electrones y formar iones positivos o cationes. Son metales los elementos de los grupos 1 y 2, los metales de transición y algunos elementos a partir del grupo 13.
Se llaman no metales aquellos elementos que tienden a ganar electrones y formar iones negativos o aniones. Son no metales el H (hidrógeno) y algunos elementos de los grupos 13 al 17.

Grupos

Grupo	Nombre	Configuración de valencia
1	Metales alcalinos.	ns¹
2	Metales alcalinotérreos.	ns²
3 a 12	Elementos de transición o elementos del bloque.	ns² (n – 1) d^x (desde d¹hasta d¹⁰)
13	Grupo del boro.	ns² np¹
14	Grupo del carbono.	ns² np²
15	Pnictógenos o grupo del nitrógeno.	ns² np³
16	Calcógenos o grupo del oxígeno.	ns² np⁴
17	Halógenos o grupo del flúor.	ns² np⁵
18	Gases nobles.	ns² np⁶
	Elementos de transición interna o elementos del grupo f.	ns² (n – 2) f^x (desde f¹hasta f¹⁴)

Resumen. El sistema periódico

Haz la configuración electrónica de los elementos Mg (Z = 12), Mn (Z = 25), P (Z = 15), Ar (Z = 18), Pb (Z = 82) y U (Z = 92). Indica, basándote en ella, a qué grupo y periodo de la tabla periódica pertenecen.

(0 palabras)

Sobre la plantilla:

a) Pon el número delante de cada grupo y de cada periodo.

b) Señala las cuadrículas que corresponden a los metales alcalinos y escribe su configuración de valencia.

c) Repite el apartado b) para los siguientes grupos de elementos: metales alcalinotérreos, gases nobles, halógenos y elementos de transición.

d) Señala las cuadrículas y escribe la configuración de valencia de los elementos que están en el grupo del boro, carbono, nitrógeno y oxígeno.

e) Dibuja la cuadrícula que represente los elementos de transición interna y explica por qué tiene ese
número de filas y de columnas.

f ) Señala en el conjunto de la tabla dónde se encuentran los metales y los no metales.

La configuración electrónica de diferentes elementos es:

A: 1s² 2s¹

B: 1s² 2s²2p⁵

C: 1s² 2s²2p⁶

D: 1s² 2s²2p⁶ 3s¹

Señala si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones.

A es un metal del grupo 1 y periodo 2.

Verdadero

Falso
Respuesta correcta

Respuesta incorrecta
A y D pertenecen al mismo periodo.

Verdadero

Falso
Respuesta correcta

Respuesta incorrecta
B y C son no metales.

Verdadero

Falso
Respuesta correcta

Respuesta incorrecta
D es un metal del periodo 3 y grupo 1.

Verdadero

Falso
Respuesta correcta

Respuesta incorrecta

¿Por qué los elementos del mismo grupo tienen propiedades químicas similares?

(0 palabras)

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SITUACIÓN DE APRENDIZAJE. Globos de helio

Zaira está en el cumpleaños de su prima pequeña. Ha llegado antes de tiempo para ayudar a su tío a decorar el jardín para la fiesta. Su tío está inflando los globos con una bombona. Zaira le pregunta:

Zaira se pregunta ahora por qué el helio flota en el aire. Le suena que el helio es un gas noble, pero no conoce sus propiedades, así que decide consultar la tabla periódica en un app del móvil para intentar averiguar la respuesta.

¿Qué propiedad de la materia hace que un trozo de madera flote en el agua?

¿Dónde se ubica el helio en la tabla periódica?

¿De cuántos elementos químicos conoces su símbolo?

Grupos y periodos

Su origen se remonta a la tabla propuesta por Dmitri Mendeleiev en 1869.

La tabla periódica

Visiona este vídeo explicativo sobre la tabla periódica:

Bloques de elementos

Se llaman metales aquellos elementos que tienden a perder electrones y formar iones positivos o cationes. Son metales los elementos de los grupos 1 y 2, los metales de transición y algunos elementos a partir del grupo 13.

Diagrama de Moeller y sistema periódico

¿Cómo podemos deducir el grupo y el periodo de un elemento a partir de su configuración electrónica? Aprende a hacerlo con el siguiente vídeo, que nos enseña una regla nemotécnica.

Grupos