Indice
1.
¿Quiénes eran los alquimistas?
2. ¿Quién y cómo
descubrió el fósforo?
3. ¿Quiénes
descubrieron el hidrógeno, el nitrógeno y el
cloro?
4. ¿Cómo se
descubrió el oxígeno?
5. ¿Qué hizo
Dalton?
7. ¿Qué son las familias
y qué propiedades se descubrieron?
8. ¿Qué observó
Johann Döbereiner?
9. ¿Qué hizo John Z.
Newlands?
10. ¿Cuáles fueron los
trabajos de Meyer y Mendeleiev?
11. ¿Cómo era la primera
tabla periódica publicada por
Mendeleiev?
12. ¿Qué es el grupo cero,
las tierras raras y el número
atómico?
13. ¿Qué es la
configuración electrónica?
14. ¿Cuáles son los
números cuánticos?
15. ¿Cómo puede
representarse la configuración electrónica de un
átomo?
16. ¿Cómo se estructura la
tabla periódica?
17. ¿Cuáles son los grupos
mas destacados?
18. ¿Cuáles son las
propiedades periódicas?
19. ¿Qué es la afinidad
electrónica?
20. ¿Qué es la
electronegatividad?
1. ¿Quiénes
eran los alquimistas?
En la Edad Media,
los alquimistas, los antecesores de los químicos,
tenían como meta fundamental modificar su ser interior
para alcanzar un estado
espiritual más elevado y pensaban que con la
transmutación de los metales en oro podían
lograrlo. Esa transmutación, conocida como la gran obra,
debía realizarse en presencia de la piedra filosofal, cuya
preparación fue la tarea que se impusieron los
alquimistas. En el siglo XIII, el objetivo de la
alquimia incorporo la búsqueda del elixir de la larga
vida, infusión de la piedra filosofal, que debía
eliminar la enfermedad y prolongar la vida.
2. ¿Quién y
cómo descubrió el
fósforo?
Durante el siglo XVII, a un alquimista alemán
Henning Brand (1692 ), se le ocurrió la idea de que para
encontrar la piedra filosofal debía fabricar oro a partir
de la orina humana. Junto 5 litros de orina y la calentó
hasta la ebullición, luego de dejarla reposar durante dos
semanas. Al final, después de eliminar toda el agua, le
quedó un residuo sólido. Brand mezcló este
residuo con arena, lo calentó fuertemente y recogió
los vapores que salían en un recipiente vació. Al
enfriarse el vapor, sobre las paredes del recipiente se formo un
sólido blanco: aquella sustancia brillaba en la
oscuridad.
Brand había aislado el fósforo ( del
griego, " portador de luz").
3.
¿Quiénes descubrieron el hidrógeno, el
nitrógeno y el cloro?
Entre 1766 y 1774, Henry Cavendish (1731-1810)
identificó el hidrógeno, Daniel Rutherford
(1749-1819), el nitrógeno y Carl Scheele (1742-1786), el
cloro.
4. ¿Cómo se
descubrió el oxígeno?
Joseph Priestley (1733-1804), al calentar
monóxido de mercurio, obtuvo dos vapores: uno se
condensó en gotitas, el mercurio, pero el otro,
¿qué era?.
Priestley juntó ese gas en un
recipiente e hizo algunos ensayos:
Si introducía una astilla de madera,
ardía; si acercaba ratones Vivos, éstos se
volvían muy activos. En vista
de lo cual, Priestley Inhaló un poco de ese gas y notó
que se sentía muy "ligero y Cómodo". A este gas lo
llamo aire
desflogistizado; hoy sabemos Que era oxígeno. Sin saberlo,
Priestley fue la primera persona Que uso
la mascarilla de oxígeno.
A principios del
siglo XIX, John Dalton ideó una serie de símbolos
circulares para representar los átomos de los elementos
conocidos o supuestos de su época; mediante la
combinación de estos símbolos
podían representarse compuestos.
6. ¿Qué
método
propuso John Jacob?
En 1830, el químico sueco John Jacob Berzelius
propuso un método
para representar los elementos: utilizar la inicial del nombre en
latín o, en todo caso, la inicial seguida de otra letra
presente en el nombre latino, si dos o mas elementos
tenían la misma inicial, por ejemplo: N para el
nitrógeno, Na para el sodio Ni para el Níquel.
Actualmente se sigue empleando esta simboLogía.
7. ¿Qué son
las familias y qué propiedades se
descubrieron?
A principios del
siglo XIX se conocían cerca de cuarenta
elementos.
Los numerosos estudios realizados a principios de ese
siglo esTablecieron que los elementos podían agruparse en
familias, con Propiedades químicas similares como las del
Sodio-Potasio, las Del Cloro-Bromo-Yodo, las del
Calcio-Bario-Estroncio. Las dos Propiedades mas investigadas para
caracterizar un nuevo eleMento eran: el peso atómico y la
valencia.
8. ¿Qué
observó Johann Döbereiner?
En 1817, Johann Döbereiner observó que los
elementos por ser químicamente análogos estaban
agrupados en una misma familia, a los
que llamó tríadas, donde el peso atómico del
elemento central de la tríada era casi igual de los otros
dos. Ej.:
9. ¿Qué hizo
John Z. Newlands?
En 1864, John R. Newlands ordenó los elementos
conocidos en orden creciente según los pesos
atómicos y observó que las propiedades de los
elementos se repetían en períodos de siete, las
propiedades del octavo elemento en una serie eran análogas
a las del primero, estos períodos de siete elementos
recibieron el nombre de octavas de Newlands.
El sistema de
octavas de Newlands era de aplicación limitada no
admitía todos los elementos conocidos, constituye uno de
los primeros antecedentes de los sistemas de
clasificación por períodos y grupos.
10. ¿Cuáles
fueron los trabajos de Meyer y Mendeleiev?
Entre 1868 y 1870, los trabajos de Meyer y de Mendeleiev
condujeron al descubrimiento de la ley de periocidad
de los elementos químicos o ley
periódica.
Meyer ordenó los elementos por orden creciente de
los pesos atómicos y los relacionó con el volumen
atómico en función de
los pesos atómicos, en el gráfico se formaban una
serie de picos máximos, que correspondían a
aquellos grupos con
propiedades similares, cada pico constituía un
período de la tabla de elementos.
11. ¿Cómo
era la primera tabla
periódica publicada por Mendeleiev?
Mendeleiev publicó sus resultados en 1870, un
año antes, Mendeleiev había publicado la primera
edición de la tabla periódica, que ordenaba los
sesenta y tres elementos.
Una vez ordenados los elementos por peso atómico,
estudió sus propiedades químicas, en especial en
cuanto a sus valencias. Observó que los primeros elementos
de la lista mostraban un cambio
progresivo en sus valencias, con valores
crecientes y decrecientes. Estableció así
períodos .
Para que coincidieran las propiedades, Mendeleiev no
dudó en cambiar de lugar algunos elementos.
Dejó espacios vacíos para formar grupos de
elementos con las mismas propiedades y predijo, las propiedades
de los elementos que ocuparían esos lugares vacantes una
vez descubiertos. Les dio un nombre provisorio, compuesto por el
nombre del elemento inmediato superior en la tabla y un prefijo
que indicaba el número de espacios hacia debajo de donde
se encontraba ese elemento: eka para un espacio y dwi para dos. A
partir de los trabajos de Mendeleiev, se pudo establecer la ley
periódica de los elementos.
12. ¿Qué es
el grupo cero,
las tierras raras y el número
atómico?
En 1894, con el descubrimiento del argón, el
primer reto a la tabla periódica, no se conocía
ningún otro elemento inerte, es decir, no
reactivo.
No había lugar donde colocarlo en la tabla;
entonces, Mendeleiev propuso la creación de un nuevo
grupo, el
grupo cero, y sugirió así la existencia de una
nueva familia de
elementos con valencia cero. La familia de
los gases inertes
fueron encontrados entre 1895 y 1899.
A principios del siglo XIX, fue preciso ubicar otros
catorce elementos: las tierras raras, llamadas así porque
no era frecuente aislarlas de los minerales.
Tenían pesos atómicos próximos y valencia
igual a tres. Se dispuso colocarlas separadas del cuerpo
principal de la tabla.
13. ¿Qué es la
configuración electrónica?
Como ya sabemos el número atómico Z
corresponde al número de protones que hay en el
núcleo de los átomos de un elemento y que, cuando
el átomo es
neutro, corresponde al número de electrones presentes en
dicho átomo.
Las propiedades químicas del elemento se deben al
número y al ordenamiento de los electrones en sus
átomos; este ordenamiento recibe el nombre de
configuración electrónica (CE).
14. ¿Cuáles
son los números cuánticos?
Para poder
establecer la configuración electrónica de un
átomo, es preciso conocer sus números
cuánticos y determinar, a través de estos, la
distribución y el spin (o sentido de giro)
de cada electrón.
Los números cuánticos son
cuatro:
Ø Número cuántico principal, n: Se
relaciona con la distancia promedio que va del electrón al
núcleo de un orbital en particular. Toma valores de los
números enteros positivos y representa los niveles de
energía de loa electrones de un átomo.
Ø Número cuántico secundario,
azimutal o de momento regular, 1: Esta relacionado con la forma
del orbital y depende del valor del
número cuántico principal.
Los subniveles se designan con letras.
Ø Número cuántico magnético,
m: Esta relacionado con la orientación espacial del
orbital y depende del número cuántico de momento
angular.
Un orbital puede albergar como máximo dos
electrones.
Ø Número cuántico de spin
electrónico, s: Determínale spin del
electrón, es decir, el sentido en que gira el
electrón sobre su propio eje.
El principio de exclusión de Pauli indica que en
un mismo átomo no pueden existir dos electrones que tengan
los cuatro números cuánticos iguales, es decir que
al menos un número cuántico debe ser
distinto.
15. ¿Cómo puede
representarse la configuración electrónica de un
átomo?
La configuración electrónica de un
átomo puede representarse agregando los electrones
disponibles a los niveles de energía
permitidos.
Como primera medida, se considera qué cantidad de
electrones puede albergar cada nivel
energético.
A continuación, se representa el orbital como un
rectángulo y los electrones, como flechas que indican el
spin. Los electrones se añaden al átomo, uno a uno,
de manera que ocupan los orbitales disponibles en orden creciente
de energía.
Esta distribución responde al principio de
máxima multiplicidad de Hund:
Si se ocupan orbitales del mismo subnivel, el estado de
mínima energía se alcanza cuando el número
de electrones con el mismo spin es máximo.
De manera simplificada, y en especial para los
átomos con mas de dieciocho electrones, los subniveles se
llenan de acuerdo con un esquema general conocido como regla de
las diagonales. Según esta regle, primero se llena el
orbital 1s, segundo, el 2s, tercero, el 2p y el 3s; cuarto, el
3d, 4p y 5s, y así sucesivamente.
La configuración electrónica de un
elemento puede abreviarse escribiendo entre corchetes el
símbolo del gas noble anterior y, a continuación,
la configuración electrónica externa.
16. ¿Cómo
se estructura la
tabla periódica?
En la tabla periódica, los elementos se
distribuyen en filas, o períodos, y en columnas, o
grupos.
La estructura
básica de la tabla periódica es el apoyo mas firme
del modelo
mecánico-cuántico, utilizado para predecir las
configuraciones electrónicas.
Los átomos de los elementos que pertenecen a un
grupo tienen la misma configuración electrónica
externa ( CEE ).
Por el contrario, al analizar la configuración
electrónica de los átomos de los elementos situados
en el mismo período, se comprueba que tienen el mismo
número de niveles de energía (n).
Según esta estructura en grupos y
períodos, la tabla queda dividida en cuatro bloques
fundamentales: s, p, d y f.
Los bloques s y p corresponden a los elementos
representativos y comprenden a los metales y los no
metales.
Los elementos del bloque d se denominan elementos de
transición y son todos metálicos.
El bloque f está integrado por los elementos de
transición interna, que son también metales, la
mayoría obtenidos por síntesis
artificial.
17. ¿Cuáles
son los grupos mas destacados?
Metales Alcalinos: Todos los miembros de este grupo se
comportan como reductores fuertes (es decir que se oxidan o
pierden electrones con facilidad para cederlos a otra especie
química):
Tienen una gran tendencia a desprenderse del último
electrón para dar cationes monovalentes ( iones con una
carga positiva).
Halógenos: Los halógenos forman compuestos
iónicos como los aniones monovalentes y también
compuestos de carácter
covalente.
Metales alcalinotérreos: Las energías de
primera y segunda ionización ( energías necesarias
para que se forme el ión) son relativamente bajas, por lo
que dan cationes divalentes con facilidad.
Familia del Carbono: El
carbono es un
no metal, forma compuestos covalentes, y su posibilidad de
combinación es tan alta, que el 94% de los casi 4 millones
de compuestos conocidos contienen átomos de carbono en sus
moléculas.
18.
¿Cuáles son las propiedades
periódicas?
Así como la configuración
electrónica puede deducirse de la posición que
ocupa un elemento en la tabla periódica, existen otras
propiedades que también varían de manera
sistemática, denominadas propiedades periódicas.
Entre ellas podemos mencionar:
Ø Carga nuclear efectiva: los electrones que se
encuentran más cercanos al núcleo ejercen un efecto
de apantallamiento de la carga positiva del núcleo; por
esta causa, los electrones más externos son
atraídos por el núcleo con una fuerza menor,
la carga neta que afecta a un electrón se denomina carga
nuclear efectiva o Z el.
Ø Radio
atómico: si el átomo se considera una esfera, se
puede determinar, en forma experimental, la distancia que separa
al electrón más externo del núcleo. Dicha
distancia se denomina un radio
atómico o A.
Ø Radios iónicos: cuando los átomos
neutros pierden o ganan electrones, se transforman en iones: son
cationes si pierden electrones y quedan con carga neta positiva,
o aniones, si ganan electrones y quedan con carga
negativa.
En la tabla periódica, los radios iónicos
aumentan de arriba hacia abajo en un grupo; la variación
en un período es difícil de analizar, ya que
depende de la cantidad de cargas de los iones.
Ø Energía de ionización: la
energía de ionización ( EI ) es la energía
necesaria para "arrancar" un electrón de un átomo
neutro, gaseoso y en su estado
fundamental. El átomo se convierte en un ion
monopositivo.
19. ¿Qué es la
afinidad electrónica?
La afinidad electrónica o AE es la energía
intercambiada cuando un átomo neutro, gaseoso, y en su
estado fundamental, capta un electrón y se convierte en un
ión mononegativo.
En general la AE, en valor
absoluto, se incrementa de izquierda a derecha en un
período.
20. ¿Qué es
la electronegatividad?
La electronegatividad ( EN ) de un átomo de un
elemento se define como la capacidad relativa de ese átomo
de atraer hacia sí los electrones de un enlace
químico con otro átomo.
En la tabla periódica, la electronegatividad
aumenta de izquierda a derecha en un período y de abajo
hacia en un grupo. Los elementos más electronegativos son
el fluor y el oxígeno, mientras que el menos
electronegativo es el cesio.
Autor:
Irma Adela Burón