miércoles, 4 de mayo de 2016

3 ESTRUCTURA DE LA TABLA PERIODICA: Periodos, metales, metaloides, no metales y sintéticos

3.3 Periodos


En la tabla periódica de los elementos de la materia, estos se encuentran organizados en una serie de filas en sentido horizontal denominadas periodos. Los periodos aparecieron originalmente como un intento ad hoc “para un uso concreto sin explicación aparente” de organizar las columnas de los elementos con propiedades semejantes.

Con el desarrollo de la teoría atómico y la propuesta de las capas de electrones en una configuración electrónica en la actualidad interpretamos los periodos como los grupos de átomos que tienen un máximo de electrones que llega a la misma capa.

Cabe destacar que los elementos en los bloques s y p no comparten muchas similitudes en sentido horizontal, pero los elementos de los metales de transición (bloque d) y de las tierras raras (bloque f) si exhiben propiedades químicas semejantes en sentido horizontal.

En la naturaleza los elementos estables solo llegan a llenar parcialmente el séptimo nivel, por lo que se ha requerido de síntesis artificiales para completar este, además aún se sigue investigado la posibilidad de poder sintetizar elementos en el octavo nivel.

3.3.1 Primer periodo


Aunque el primer periodo contiene menos elementos que los demás, también es cierto que estos dos elementos son los más comunes en todo nuestro universo actual. Ninguno de los dos sigue la regla del octeto y tampoco son capaces de hibridar “alterar su poder de combinación/enlace/valencia” en condiciones normales.

Los dos elementos son rarezas ya que pertenecen simultáneamente a dos grupos. El hidrógeno por ejemplo estructuralmente se asemeja a los demás miembros del grupo 1, pero en términos químicos puede comportarse también como un elemento del grupo 17. Mientras que el helio tiene estructura de un elemento del grupo 2, pero químicamente se comporta como un elemento del grupo 18.

3.3.2 Segundo periodo


El segundo periodo de la tabla periódica, todos son elementos que encabezan los grupos representativos y les dan nombre, por ejemplo el primer grupo es el del litio, el segundo el del berilio, el del décimo séptimo es del flúor.

También son los siguientes elementos más comunes y a demás son de gran importancia en los seres vivos. El oxígeno es el segundo elemento más común en el universo y el carbono es el cuarto más común.

3.3.3 Tercer periodo



Todos son elementos con isotopos estables, y algunos son muy importantes para los seres vivos como el sodio.

3.3.4 Cuarto periodo


Los elementos del cuarto periodo tienen elementos del bloque s, el bloque p y por primera vez del bloque d.

Muchos de los metales de este nivel son importantes biológicamente, por ejemplo, el ADN no podría replicarse en ausencia de potasio, ninguno de nosotros podría respirar sin hierro, y muchísimas enzimas son marcos de incremento de reactividad para iones de zinc, cobalto o níquel.

3.3.5 Quinto periodo


En este periodo tenemos algunos de los últimos metales pesados con roles biológicos como el molibdeno y el yodo, así como el elemento radioactivo más ligero, el tecnecio.

3.3.6 Sexto periodo


En este nivel se encuentra el elemento más pesado que pueden usar los seres vivos, el tungsteno. A demás aparece el bloque f de elementos, algunos de ellos son de los elementos más pesados estables, pero otros son radioactivos. 

La mayoría son tóxicos, pero el oro y el platino tienden a reaccionar muy poco.

3.3.7 Séptimo grupo


Todos los elementos del grupo 7 son inestables y radioactivos. A mayor masa se hacen más inestables, el uranio fue el primer elemento límite pues los demás fueron descubiertos por síntesis y de allí que reciben el nombre de transuránicos. Posteriormente se ha logrado aislar trazas de plutonio e incluso de californio en la naturaleza, pero tan pobres que solo son registrables con equipo de investigación de vanguardia.

Los elementos transuránicos se caracterizan por su poca cantidad, solo el einstenio ha logrado sintetizarse hasta poderlo ver macroscópicamente, todos los demás han sido aisladas en cantidades de laboratorio, por el ejemplo, el elemento 118 Ununoctium se conoce solo por ocho átomos.

Las propiedades periódicas de los elementos del grupo 7 parecen diluirse, pues solo el francio y el radio exiben las propiedades de sus respectivos grupos.

3.4 Metales no metales y metaloides


Intuitivamente un metal es como el hierro y un no metal como una roca o un plástico, pero en química la cosa es más complicada. El metal arquetípico en nuestra mente, el hierro es solo un metal a medias de convertirse en no metal en química, y es que la categoría de metal y no metal obedece a un cambio continuo en la tabla periódica.

Los metales más metálicos en química son los metales alcalinos, siendo estos suaves y muy reactivos, entonces ¿qué es un metal? Bueno al menos ya podemos excluir que sean duros y estables. Lo que comparten todos los metales es un brillo liso y suave casi cromado, el brillo metálico. Adicionalmente los metales se caracterizan por conducir la electricidad con facilidad debido al enlace que mantiene unida su estructura cuando se encuentran en el sólido elemental puro (Brady & Humiston, 1986; Chang & Overby, 2011; Petrucci, Herring, Madura, & Bissonnette, 2010; Timberlake, 2015).

Para ser francos los metaloides también se ven como metales, es decir poseen el brillo metálico cuando se encuentran en el sólido elemental puro, pero no son buenos conductores de la electricidad o calor.

Los no metales se definen en base a no ser un metal, ya sé que es redundante pero es que los no metales son diversos, los hay sólidos, los hay líquidos y los hay gases, por lo que lo único que los unifica es carecer de los atributos de un metal, es decir el brillo y la conductividad eléctrica cuando se encuentran en el sólido, el líquido o gas elemental puro.

3.5 Sintéticos


La mayoría de los elementos sintéticos son metales o metaloides; o en el caso de haber muy poca cantidad se espera que sean metales o metaloides, excepto por el ununoctium. 

Estas sustancias se sintetizan en reactores nucleares o colisionadores de partículas.

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