Introducción al sistema periódico I

Enviado por Max George Andagua Trinidad

INTRODUCCIÓN

Desde el descubrimiento de los elementos
químicos, el hombre siempre buscó ordenarlos
sistemáticamente de tal forma que sus propiedades y
aplicaciones sean más simples, pero, a la vez eficaz. La
tabla periódica desde sus inicios en el año 1800 ha
jugado un rol preponderante dentro del avance de la ciencia y
tecnología. Los químicos del siglo XIX descubrieron
tendencias periódicas en las propiedades físicas y
químicas de los elementos mucho antes de que la
teoría cuántica apareciera en escena. A pesar de
que estos químicos desconocían la existencia de los
electrones y protones, sus esfuerzos para sistematizar la
química de los elementos resultaron notablemente
acertados. El presente informe de laboratorio tiene como
finalidad dar a conocer las propiedades físicas y
químicas de los elementos alcalinos, alcalinos
térreos y halógenos mediante experimentos
realizados con mucha precaución.

FUNDAMENTO
TEÓRICO

Como resultado de los descubrimientos que establecieron
en firme la teoría atómica de la materia en los
primeros 25 años del siglo XIX, los científicos
pudieron determinar las masas atómicas relativas de los
elementos conocidos hasta entonces, se descubrieron unos 20
nuevos elementos. A medida que el número de elementos
químicos conocidos aumentaba resultados evidentes las
semejanzas físicas y químicas entre algunos de
ellos. Entonces los químicos entendieron que el estudio de
las propiedades de los elementos químicos era más
fácil agrupándolos según sus propiedades
semejantes en base a una ley natural. En busca de esta ley
natural, muchos químicos lograron ordenar a los elementos;
pero recién en 1913 Henry Moseley
descubrió el principio o ley natural que guía la
clasificación moderna: las propiedades de los elementos
son funciones periódicas des sus números
atómicos. El descubrimiento de esta ley periódica,
necesitó dos acontecimientos previos: (1) el
establecimiento de una serie de pesos atómicos
consistentes y dignos de confianza y (2) la concepción del
átomo nuclear con un número definido de protones e
igual al número de electrones que giran a su
alrededor.

1.- Las triadas de Johan Dobereiner
(1817)

El químico alemán J. Dobereiner (1780
– 1849) agrupa los elementos conocidos en serie de tres
elementos llamando a estas TRIADAS. Los elementos que
pertenecen a una triada poseen propiedades químicas
semejantes. Además del elemento central tiene un peso
atómico (P.A.) aproximado e igual a la semisuma de los
pesos atómicos de los elementos extremos.

Mencionemos dos triadas para ver esta
propiedad.

Monografias.com

Hacia 1850, los químicos habían llegado a
identificar unas veinte triadas. Se descartó esta forma e
agrupar porque se descubrieron nuevos elementos cuyas propiedades
no cumplían con las triadas.

2.- Ordenamiento helicoidal o tornillo
telúrico de Chancourtois (1864) Geólogo
francés, propone una clasificación periódica
en forma de hélice que llamo CARACOL
TELÚRICO. En un cilindro trazo una hélice con
un ángulo de 45° sobre la base y en ella se fue
colocándolos elementos en función creciente a sus
pesos atómicos, de tal manera que la línea vertical
del cilindro intercepta a los elementos con propiedades
semejantes.

3.- Ley de las octavas de John Newlands
(1864)

El químico ingles J. Newlands (1838 – 1898)
ordenó los elementos químico conocido hasta ese
entonces en grupos de siete elementos cada uno, en función
creciente a sus pesos atómicos, de tal modo que el octavo
elemento tenía propiedades semejantes al primer elemento
del grupo anterior. Esta forma de clasificar a los elementos se
llamó LEY DE LAS OCTAVAS.

Primera serie

Elemento

Peso atómico

Segunda serie

Elemento

Peso atómico

35,5

Se denomina tabla periódica porque el
ordenamiento está basado en la variación
periódica de las propiedades de los elementos.

El químico ruso D. Mendeleiev (1836 – 1907)
y el químico alemán J. Meyer (1830 – 1895),
tomando como base trabajos de investigación que realizaron
simultáneamente e independientemente, confeccionan una
tabla periódica de los elementos, que eran semejantes en
el ordenamiento y propiedades.

Meyer, se basó principalmente en las propiedades
físicas (especialmente el volumen atómico).
Mientras Meldeleiev, se basó principalmente en las
propiedades químicas (tipo de óxido, tipo de
hidruro, valencia, etc.)

Según Mendeleiev, las propiedades de los
elementos constituye una función periódica de su
peso atómico; en otros términos, las
propiedades de los elementos varían en forma
sistemática con el peso
atómico.

VENTAJAS:

– Permitió ordenar nuevas
propiedades de los elementos.

– Permitió tener una idea general de
la clasificación de los elementos.

– Predijo la existencia de nuevos
elementos.

DESVENJAS:

– El hidrogeno no tiene lugar adecuado en
la tabla.

– Los elementos posee una valencia la cual
es falsa.

DETALLES
EXPERIMENTALES

Materiales:

· Vaso de 100 mL.

· Tubos de ensayo.

· Pinza metálica.

· Espátula.

· Luna de reloj.

· Goteros.

· Gradilla.

· Papel tornasol.

· Mechero.

Reactivos:

· Li(s), Na(s), K(s),
Mg(s).

· Fenolftaleína.

· NaF(s), NaCl(s), NaBr(s),
NaI(s).

· Na2SO4 solución
saturada.

· NaF, NaBr, NaI, NaCl
solución.

· Cl2, Br2, I2 solución
acuosa.

· CCl4, AgNO3 0,1M

· MgCl2, CaCl2, SrCl2
(0,1M)

· H2SO4 (2M)

Procedimiento:

v Experimento N° 01:

Propiedades de los metales
alcalinos.

o En dos vasos de precipitados llenamos 80ml de agua
encada una.

o Se agregó tres gotas de
fenolftaleína en cada vaso.

o Tomamos un pequeño trozo de sodio (Na) y lo
introducimos al primer vaso de precipitados, lo tapamos al
instante con la luna de reloj.

o Sin perder tiempo, acercamos un fosforo encendido al
pico del vaso para observar si en gas proveniente es inflamable o
no.

o Posteriormente tomamos un pequeño trozo de
potasio (K) para realizar el mismo experimento usando el segundo
vaso de precipitados.

o Procedimos a hace lo mismo en el caso del
potasio (K).

v Experimento N° 02:

Propiedades de los metales alcalinos
térreos.

1. Compasión de solubilidad de
los sulfatos de los metales alcalinos
térreos.

o Tomamos cuatro tubos de ensayos y lo colocamos en la
gradilla para ordenarlas.

o Añadimos en el primer tubo de ensayo 1ml de
MgCl2; al segundo CaCl2; al tercero SrCl2; y al cuarto
BaCl2.

o Posteriormente agregamos 1ml de solución
saturada de Na2SO4 en cada uno de los tubos con las respectivas
sustancias.

2. Reacción del Magnesio (Mg) con
el agua.

o En un tubo de ensayo llenamos 2ml de agua
destilada.

o Le agregamos dos gotas de fenolftaleína y
observamos si hay reacción.

o Introducimos un pequeño trozo de
magnesio y observamos.

o Haciendo uso del mechero calentamos el tubo de ensayo
que contiene la solución.

v Experimento N° 03: Propiedades de
los halógenos.

1. Formación de halogenuros de
plata.

o En cuatro tubos de ensayo introducimos 1ml de NaF; en
el segundo, NaCl; en el tercero, NaBr; y en el cuarto,
NaI.

o Empezamos con el primer tubo que contiene NaF, y le
agregamos 5 gotas de nitrato de plata (AgNO3). Anotamos lo
observado.

o Repetimos el mismo paso para los tres restantes y
anotamos en cada caso la reacción que se forma.

2. Reacción de los halogenuros
con ácido sulfúrico.

o en cuatro tubos de ensayo introducimos en cada una las
sales sólidas de NaF, NaCl, NaBr, NaI.

o Añadimos en el primer tubo que contiene NaF 5
gotas de ácido sulfúrico (H2SO4)

o Acercamos a la boca del tubo un pequeño trozo
de papel tornasol previamente humedecida en agua.

o Repetimos el mismo procedimiento con los tres tubos
restantes que contienen las sales.

o Anotamos en cada caso los resultados, el cabio de
color del papel tornasol.

3. Actividad química de los
halogenuros.

o En tres tubos de ensayo agregamos 10
gotas de Cl2, Br2, y I2.

Y añadimos 1ml de CCl4.

o En dos tubos de ensayo colocamos 2ml de KBr (0,1M) y
2ml de KI (0,1M) separadamente, adicionamos a ambos tubos 1ml de
agua de cloro.

o En otro par de tubos añadimos 2ml
de NaCl y KI respectivamente, luego le agregamos 1ml
de agua de bromo.

o Por último en otro par de tubos
colocamos 2ml de NaCl y 2ml de KBr respectivamente y luego
añadimos 1ml de agua de yodo.

o Finalmente a los 6 tubos de ensayo le
agregamos 5 gotas de CCl4 y anotamos los
resultados.

CÁLCULOS Y
RESULTADOS

1. Cálculos:

Monografias.com

2. Resultados:

v Experimento N° 01:

Monografias.com

v Experimento N° 02:

Monografias.com

v Experimento N° 03:

Monografias.com

DISCUSIÓN
DE RESULTADOS

Ø Experimento N°
01:

ü En la solución del Agua +
fenolftaleína, al agregarle en sodio (Na) nos preguntamos
por qué el gas que se libera es inflamable.
Ayudándonos de un libro discutimos de esto y una de las
posibles respuestas era porque los alcalinos son altamente
reactivos.

ü Al Observar la reactividad del potasio (K) con el
agua deducimos que este es más reactivo que el
sodio.

Ø Experimento N°
02:

ü En el momento de agregarle a cada
una de las sustancia el 2 4 nos
preguntamos porque estas en solo dos casos cambian
de color y el los otros dos la solución es
incolora.

ü Al realizar el experimento con los alcalinos
térreos pudimos deducir, que estos, son menos reactivos
que los alcalinos que son del grupo IA

ü Cuando introducimos un pequeño trozo de
magnesio (Mg) al agua no resulto mayor reacción y solo al
ser calentada la coloración del agua se pudo observar
uniforme en la solución.

Ø Experimento N°
03

ü En la formación de halogenuros de plata la
reacción de sustancias era muy evidente, en cada una de
ellas se observó un determinado color en la
solución.

ü En los demás casos cuando se les
añadió agua de Cloro, Bromo Y Yodo se pudo observar
que estas forman precipitados y solubilidades, también se
pudo ver las capas que forman estos precipitados, en ese momento
no supimos dar a conocer el porqué de esta reacción
pero con la ayuda de un libro investigamos sobre este
hecho.

CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES

1. Conclusiones:

ü Los elementos del grupo IA, denominados
alcalinos, poseen alta reactividad química, así por
ejemplo, reaccionan con agua, oxigeno o halógeno en forma
rápida. En cualquier caso pierden un electrón por
cada átomo metálico.

ü Los metales alcalinos reaccionan
fácilmente con halógenos para formar sales
iónicas (haluros) y con azufre para formar sulfuros.
Además reaccionan con el hidrógeno al calor,
formando hidruros.

ü Los elementos del grupo IA reaccionan con el agua
para producir hidrógeno e hidróxidos. Estas
reacciones varían desde efervescencia con Li hasta
explosividad con los elementos inferiores en la tabla, donde el
liberado se enciende.

ü Los elementos del grupo VIIA debido a su gran
reactividad nunca se encuentran en estado elemental en la
naturaleza. Los halógenos tienen altas energía de
ionización y gran afinidad electrónica.

ü La reactividad de un elemento tiene mucho que ver
con el tamaño del radio atómico (a mayor radio
atómico mayor reactividad).

ü Queda demostrado que los elementos
químicos, según su grupo y periodo, tienen
diferentes reacciones.

2. Recomendaciones:

ü Se le recomienda tener mucho cuidado en el uso de
los materiales y especialmente en los reactivos ya que estos
pueden ocasionar daños como quemaduras o por ejemplo el
bromo que esteriliza.

ü Seguir paso a paso y en detalle cada parte
explicada porque este experimento necesita de mucha
precisión para obtener los resultados deseados.