Tabla periódica

Todos los que asistieron a la escuela recuerdan que una de las asignaturas obligatorias era la química. El que pudiera gustarte o no, no era importante en este caso. Es muy posible que la mayor parte del conocimiento en esta disciplina se olvide y ya no se utilice a diario.

Sin embargo, la tabla periódica de elementos de D. I. Mendeléyev seguramente será recordada por todos. Para muchos, sigue siendo una tabla de colores, cada celda contiene letras que denotan los nombres de los elementos químicos.

Algo de historia de la tabla periódica

Hace mucho tiempo, en 1668, un destacado químico, físico y teólogo irlandés, Robert Boyle, publicó un libro en el que desmentía muchos mitos sobre la alquimia. En él, abordó la necesidad de buscar elementos químicos indivisibles.

El científico adjuntó una lista de solo 15 elementos, pero asumió un número mayor. El libro se convirtió en el punto de partida para la búsqueda de nuevos elementos y su sistematización.

Cien años después, el químico francés Antoine Lavoisier compiló una nueva lista que ya incluía 35 elementos. 23 de ellos fueron posteriormente declarados indivisibles. Muchos científicos de todo el mundo continuaron la búsqueda de nuevos elementos.

El famoso químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléyev jugó un papel importante en este proceso: fue el primero en plantear la hipótesis de que puede haber una relación mutua entre la masa atómica de los elementos y su ubicación en el sistema.

Gracias a la yuxtaposición de elementos químicos, Mendeléyev pudo encontrar una conexión entre elementos que pueden constituir un todo, y sus propiedades no se comprenden a sí mismas, sino que constituyen un fenómeno que se repite periódicamente.

Como resultado, en febrero de 1869, Mendeléyev formuló la primera ley de periodicidad; en marzo, su artículo "Correlación de propiedades con la masa atómica de elementos" fue presentado a la Sociedad de Químicos de Rusia bajo la presidencia de Nikolái Menshutkin.

En el mismo año, la publicación de Mendeléyev tuvo lugar en la revista "Zeitschrift fur Chemie" en Alemania, y en 1871 una nueva publicación completa del científico, dedicada a su invención, fue publicada por otra revista alemana, "Annalen der Chemie".

Creación de la tabla periódica de elementos

En 1969 Mendeléyev formuló la idea básica. Lo hizo en muy poco tiempo, pero durante mucho tiempo no pudo formar un sistema uniforme y ordenado, mostrando conexiones lógicas tangibles.

En una de las conversaciones con su colega A. A. Inostrancewy, incluso dijo que tenía todo en la cabeza, pero que no podía llevarlo a la forma de una pizarra.

Después de eso, según uno de los biógrafos de Mendeléyev, el científico comenzó a trabajar durante tres días sin pausas para dormir.

Pasó por todas las formas de organizar los elementos, pero el proceso se complicó por el hecho de que la ciencia de esa época no conocía muchos de ellos. Independientemente de esto, los elementos fueron sistematizados.

Organización de la tabla periódica de elementos

Los elementos químicos en la tabla de Mendeléyev se ubican en las secuencias de acuerdo con su aumento de masa, y las longitudes de las filas se ajustan para que los elementos en ellas tengan propiedades similares.

Por ejemplo, los gases nobles como radón, xenón, criptón, argón, neón y helio reaccionan mal a otros elementos y tienen baja actividad química, por lo que se colocan en la última columna.

Por otro lado, los elementos de la columna de la izquierda (potasio, sodio, litio, etc.) reaccionan muy bien con el resto de elementos, y estas reacciones son explosivas.

Todos los elementos hasta el número 92 se encuentran en la naturaleza. Los elementos artificiales que solo se pueden obtener en condiciones de laboratorio comienzan con el número 93.

En su versión original, la tabla periódica se entendía como un reflejo de un orden existente en la naturaleza, sin ninguna explicación de por qué se suponía que era así.

Sólo después del advenimiento de la mecánica cuántica quedó claro el significado real del orden de los elementos.

La tabla periódica moderna

La tabla periódica se ha mantenido esencialmente sin cambios durante casi cien años. Eso sí, de vez en cuando se complementa con nuevos elementos obtenidos en laboratorios científicos.

Su forma también ha cambiado un poco, ya que se han separado de él grupos de lantánidos y actínidos. Sin embargo, no hay vacantes en el interior, todas se han llenado.

El último elemento del interior de la tabla periódica fue el tecnecio (Tc) predicho por Mendeléyev en 1871, descubierto en 1936 por científicos italianos bajo la supervisión de Emilio Segrè.

Se crean varias formas de la tabla periódica en todo el mundo. Encontraremos sus figuras redondas, espirales, helicoidales, en bucle, piramidales... Sin embargo, el principio básico de creación de la tabla periódica permanece inquebrantable.

Lecciones del proceso creativo

Hablando de este tema, podemos citar como ejemplo las ideas del investigador inglés sobre el alcance del pensamiento creativo Graham Wallas y del científico francés Henri Poincaré.

Según la investigación de Poincaré (1908) y Graham Wallas (1926), hay cuatro etapas básicas del pensamiento creativo:

  • Preparación: la etapa de formular una tarea básica y los primeros intentos de resolverla.
  • Incubación: una etapa durante la cual tiene lugar una distracción temporal del proceso, pero el trabajo para encontrar una solución aún está en curso, aunque a nivel subconsciente.
  • Iluminación: la etapa en la que entra el pensamiento intuitivo. Puede experimentarse en una situación totalmente ajena a la tarea.
  • Verificación: la etapa de pruebas e implementación de la solución, durante la cual tiene lugar la verificación y su posible desarrollo posterior.

Como puedes ver, Mendeléyev se apegó intuitivamente a estas cuatro etapas en el proceso de creación de su tabla periódica. En la medida en que sea eficaz, podemos inferir los resultados.

Y dado que el tablero se ha convertido en un gran paso adelante no solo para la química sino para toda la humanidad, los cuatro pasos anteriores pueden usarse en proyectos pequeños, así como para hacer realidad ideas globales.

Es importante recordar que ningún invento ni solución llegará a su disposición. No importa cuánto queramos verlos en un sueño.

Para que algo funcione, ya sea crear una tabla periódica o desarrollar un nuevo plan de marketing, debe tener ciertos conocimientos y habilidades y utilizar conscientemente su potencial, trabajando duro.

Estructura de la tabla periódica de elementos moderna

La tabla periódica moderna consta de columnas verticales, llamadas grupos, y series horizontales, llamadas períodos. Cada período comienza con un metal altamente reactivo y termina con un no metal.

La tabla periódica contiene siete períodos, numerados con números arábigos. Las últimas recomendaciones requieren que los grupos se numeren consecutivamente con números arábigos del 1 al 18.

Este método evita el uso de las letras A y B, que hasta ahora se han utilizado de manera inconsistente.

El nombre del grupo se deriva del nombre del elemento que está al comienzo del grupo (el primer grupo toma su nombre del litio, no del hidrógeno y se llama metales alcalinos, el segundo grupo del berilio etc.).

Todos los elementos de la tabla periódica tienen sus símbolos junto a los cuales están el número atómico y el peso atómico.

Un número atómico, a veces llamado número ordinal, determina el número de protones en el núcleo de un átomo de un elemento y determina la posición del elemento en la tabla periódica.

Si analizamos la posición de los elementos en la tabla periódica, podemos confirmar muy fácilmente la validez de la ley de periodicidad, que habla de propiedades que se repiten periódicamente de los elementos ordenados según números atómicos crecientes.

Las cantidades físicas y químicas que cambian periódicamente según la posición del elemento en el sistema incluyen: rayos iónicos y atómicos, punto de ebullición y fusión, densidad, electronegatividad, energía de ionización, afinidad electrónica, grado de oxidación, etc.

La periodicidad de las propiedades de los elementos también se refleja en las propiedades de los compuestos químicos. Los elementos que pertenecen a un grupo de la tabla periódica tienen propiedades químicas y físicas similares.

Los del grupo litio (el primero de la tabla periódica) son metales, forman hidróxidos fuertes y se vuelven más fuertes cuanto más cerca de la parte inferior izquierda de la tabla periódica está el elemento. La reactividad de los metales descritos también aumenta en la misma dirección.

Los metales de litio y sus combinaciones con hidrógeno (hidruros de metales alcalinos) son agentes reductores fuertes, y sus propiedades reductoras más fuertes cuanto mayor es la masa atómica del metal alcalino.

De manera similar (parte inferior izquierda de la tabla periódica) el valor de electronegatividad disminuye y el radio atómico aumenta. Los halógenos son el decimoséptimo grupo de la tabla periódica.

Son no metales que forman ácidos. Todos los ácidos halógenos, tanto aeróbicos como anaeróbicos, son ácidos fuertes. Los ácidos más fuertes son los que componen los elementos que se encuentran en la esquina superior derecha de la tabla periódica.

La reactividad química de los elementos del decimoséptimo grupo de la tabla periódica aumenta hacia la parte superior derecha de la tabla periódica, en la misma dirección aumenta la electronegatividad y la no metalicidad.

Los elementos de la tabla periódica se pueden dividir en:

Metales

Tienen buena conductividad térmica y eléctrica. Los metales tienen un brillo característico y suelen ser maleables. Suelen tener baja electronegatividad y en reacciones químicas tienden a donar sus electrones y formar iones positivos.

A temperatura ambiente, todos los metales son sólidos (excepto el mercurio) y forman cristales metálicos. De los 111 elementos conocidos, 88 son metales.

Dependiendo de la densidad, los metales se pueden dividir en metales pesados y ligeros. Están muy extendidos en la naturaleza, donde se encuentran con mayor frecuencia en forma de minerales.

Semimetales

Son elementos químicos que tienen propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Tienen propiedades semiconductoras e incluyen: telurio, selenio, antimonio, germanio, silicio, arsénico y boro.

No metales

Estos son elementos químicos que muestran una mala conductividad eléctrica (generalmente son semiconductores o aislantes) y generalmente una mala conductividad térmica (la excepción es la forma alotrópica de carbono: el diamante).


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