5. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO

1. mODELOS ATÓMICOS.2. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA.3. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS.4. METALES Y NO METALES.5. PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS.

1. MODELOS ATÓMICOS

1.1. PRIMEROS MODELOS ATÓMICOS❖ Teoría atómica de Dalton (1808): átomo indivisible.❖ Descubrimiento del e- (S. XIX)

El átomo tiene partículas más pequeñas en su interior.

El modelo de Dalton deja de ser válido.

❖ Thomson (1897):➢ Propone un nuevo modelo que tiene en cuenta los e-.➢ Átomo: esfera con carga + en la que están incrustados los e-.

(Los protones todavía no se habían descubierto)

1.2. MODELO ATÓMICO NUCLEAR: MODELO DE RUTHERFORD❖ El átomo tiene dos partes:

➢ NÚCLEO: - Pequeño y situado en el centro del átomo.- Contiene protones y neutrones Carga positiva.

Mayor parte de la masa.➢ CORTEZA:

- Contiene los e- Carga negativa. Casi sin masa.

- Los e- se mueven a gran v (evita atracción protones)- Gran distancia entre núcleo y e-

Mayor parte del átomo VACÍO.

❖ El átomo es neutro número protones = número de electrones

Recuerda...PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

PARTÍCULA MASA (u) CARGA (e)Protón 1 u +1 e

Neutrón ≃1 u 0

Electrón ≃ 0 -1 e

NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO MÁSICO-ISÓTOPOSNÚMERO ATÓMICO (Z):- Es el número de p+ de un átomo.- Todos los átomos de un elemento

tienen igual Z.- Indica el orden en el que

aparece el elemento en la tabla periódica.

NÚMERO MÁSICO (A):- Es la suma de los p+ y n0 de un

átomo.- Másico porque hace referencia a

la masa del átomo.

Z = número de protones Neutrones = A - Z

A= protones + neutrones

ISÓTOPOS: -Átomos del mismo elemento Igual número de protones (=Z) -Distinto número de neutrones Distinto número másico (≠A)

Ejemplo: Isótopos del carbono:

SÍMBOLO DE UN ÁTOMO:

1.3. MODELO ATÓMICO DE BOHR❏ Fallo de Rutherford:

❏ Modelo de Bohr: ➢ Rutherford: el e- puede estar a cualquier distancia del núcleo.➢ Bohr: - El e- sólo puede estar a determinadas

distancias del núcleo a las que no pierde energía.

- Esas distancias son los niveles o capas de energía del átomo.

-La energía del electrón es mayor cuanto más alejado está del núcleo.

El e- al moverse pierde energía.

Describe órbitas cada vez más pequeñas.

Choca con el núcleo.

El átomo se autodestruye

2. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

2.1. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA❏ Los niveles de energía propuestos en el modelo de Bohr están divididos en subniveles.

*Los niveles 5, 6 y 7 tienen cuatro subniveles (s,p, d y f).

❏ El orden de llenado de los subniveles es el siguiente:

Nivel de energía

Subnivel Nº de e- en el subnivel

Nº de e- en el nivel

1 s 2 2

2s 2

8p 6

3

s 2

18p 6

d 10

4

s 2

32p 6

d 10

f 14

❏ Configuración electrónica: ❏ Es la distribución de los electrones de un átomo en los distintos

niveles y subniveles de energía. ❏ Los electrones empiezan ocupando los subniveles de menor energía y

van ocupando sucesivamente los de mayor energía.❏ Ejemplos:

a) Potasio (Z=19):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

b) Aluminio (Z=13):1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

❏ Electrones de valencia (e.v.): ❏ Son los electrones situados en la última capa o nivel.❏ Determinan la reactividad de un elemento. ❏ Los elementos con igual número de electrones de valencia tienen un

comportamiento similar.❏ Ejemplo: a) El K tiene 1 e- de valencia.

b) El Al tiene 3 e- de valencia.

*Recuerda...

2.2. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE IONES❏ Ión: Átomo que ha ganado o perdido electrones.➢ CATIÓN: Átomo que ha perdido electrones. Tiene carga positiva.

➢ ANIÓN: Átomo que ha ganado electrones. Tiene carga negativa.

❏ Configuración electrónica de un ión: - La configuración electrónica de un ión debe tener en

cuenta el número de e- que el átomo ha ganado o perdido. - Ejemplos: a)Na+ (Z=11): 1s2 2s2 2p6

b)F-(Z=9):1s2 2s2 2p6

3. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

3. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS❏ Elementos en orden creciente de número atómico (Z).❏ Hay 18 grupos (columnas verticales) y 7 periodos (filas

horizontales).

GRUPOS: - Los elementos del mismo grupo tienen igual número de e- de valencia y comportamiento químico similar.

PERIODOS:- Los elementos del mismo periodo tienen igual número de capas de e-.

Grupo e- de valencia Nombre

1 1 Alcalinos

2 2 Alcalinotérreos

3 a 12 Elementos de transición

13 3 Térreos

14 4 Carbonoideos

15 5 Nitrogenoideos

16 6 Anfígenos

17 7 Halógenos

18 8 Gases nobles

Elementos representativos

Elementos representativos

Periodo Nº de capas de e-

Nº de elementos en el periodo

1 1 2

2 2 8

3 3 8

4 4 18

5 5 18

6 6 32

7 7 32

Tabla periódica y configuración electrónica❏ Los elementos se pueden dividir en 4 bloques según el subnivel en el que

se encuentre su último e-.

Bloque s Grupos 1 y 2

Bloque p Grupos 13 al 18

Bloque d Grupos 3 al 12

Bloque f Lantánidos y actínidos

Li (Z=3) 1s2 2s1

Sr (Z=38) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2

Al (Z=13) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

❏ Podemos identificar un elemento a partir de su configuración electrónica.

1s2 2s2 2p6

❏ Los elementos del grupo 18 son He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn.❏ Como además sabemos que el elemento está en el periodo 2,

se trata del Ne.

2 capas de e-

8 e- de valencia

Pertenece al grupo 18

Periodo 2

4. METALES Y NO METALES

4.1. CARÁCTER METÁLICOMETALES

· Principales propiedades:- Brillan.- Dúctiles y maleables.- Buen conductor térmico y eléctrico.- Mayoría sólidos con puntos de fusión altos.- Tienden a formar cationes (pocos e.v.)

· Casi todos los elementos son metales.

NO METALES

· Propiedades más diversas.- No brillan.- No son dúctiles ni maleables.- No conducen el calor ni la electricidad.- Mayoría gases. También líquidos y sólidos.- Tienden a formar aniones (muchos e.v.)

SEMIMETALES

· Características intermedias entre los metales y los no metales. · Sólo conducen la corriente eléctrica en determinadas condiciones (semiconductores)· El Si se usa en transistores y células solares.

GASES NOBLES

· No tienen ni carácter metálico ni no metálico.

· Tienen 8 e.v.(He tiene 2 e.v)

· Son gases monoatómicos

·No se combinan con otros átomos.

Variación del carácter metálico Los dos factores que más influyen en el carácter metálico son:❏ Nº de e- de valencia (e.v.):- Los elementos con menos e.v. tienen más carácter metálico.- Tienden a perder los e.v. para que la capa anterior quede completa.- En un periodo el carácter metálico disminuye hacia la derecha porque

aumenta el nº de e.v.

- Ej.Periodo 3:

❏ Tamaño del átomo: - Los átomos de mayor tamaño tienen más carácter metálico.- Los e- están más alejados del núcleo y se pierden más fácilmente. - En un grupo el carácter metálico aumenta hacia abajo porque aumenta el

número de capas de e- y el tamaño del átomo. - Ej. Grupo 14:El C es un no metal y el Pb es un metal.

Metal No metal

No metal

Metal

5. PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS

5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS:Propiedades que cambian de manera regular a lo largo de los grupos y periodos.

Propiedad En un periodo... En un grupo...

Nº de e.v. ↑ en uno al pasar de un elemento al siguiente.

El mismo para todos los elementos.

Masa atómica ↑ hacia la derecha, salvo excepciones

↑ hacia abajo.

Tfusión y Tebullición ↑ hasta la mitad y luego disminuye. Varían ligeramente.

Carácter metálico ↓ hacia la derecha. ↑ hacia abajo.

Volumen atómico ↓ hacia la derecha. El nº de p+ y e- ↑ hacia la derecha pero los e- entran en la misma capa y, al haber más p+ en el núcleo, la atracción que ejercen sobre los e- es cada vez mayor, lo que hace que el volumen disminuya.

↑ hacia abajo porque ↑ el nº de capas de e-.

Masa atómica

Puntos de fusión y ebullición

Volumen atómico