Tabla Periódica de los Elementos

Organización de los elementos en la Tabla Periódica

La Tabla Periódica es el ordenamiento de los elementos de acuerdo con su número atómico creciente.
Se formn grupos o familias que poseen propiedades semejantes. Los no metales, por ejemplo, destaca la familia formada por el flúor, cloro, bromo, yodo y astato, los cuales son nombrados "halógenos"(formadores de sales), éstos se distinguen por su gran actividad química, la cual hace que no se encuentren libres en la naturaleza, sino formando compuestos.

Los elementos con propiedades químicas similares se encuentran unos debajo de otros formando columnas llamadas grupos o familias, observándose 18 en total. Hay dos sistemas de clasificar los grupos en las tablas periódicas. El tradicional utiliza los números romanos del I al VIII con letras A y B. El sistema más reciente usa los números arábigos del 1 al 18, sin usar la A ni la B.
Los elementos situados entre los grupos IIA y IIIA se denomina los de transición o subgrupos B y se nombran por el elemento que lo encabeza.
Un gripo especial es el de los gases nobles o inertes, que son los seis elementos del grupo VIII8, los cuales son monoátomicos e incoloros, aunque presentan coloración al ser excitados eléctricamente.
La Tabla Periódica también presenta un ordenamiento por periodos, los cuales son las secuencias horizontales y se numeran empezando por arriba.
Los elementos encontrados en el periodo 6, entre los números atómicos 57 y 71 son conocidos como lantánidos. En el periodo 7 los elementos entre los números atómicos 89 y 103 son los actínidos que químicamente son parecidos entre sí.

El comportamienyo de los elementos depende directamente de los electrones externos, es decir los de valencia, que se encuentran en el último nivel, ellos son los que permiten que los átomos se enlacen unos con otros para formar moléculas y de ellos dependen directamente el comportamiento de los elementos.
Todos los elementos ubicados en el grupo IA tienen un solo electrón de valencia, los de IIA tiene dos, y así sucesivamente en el grupo A hasta llegar al VIIIA , excepto el helio.
Los átomos de los elementos de un mismo grupo tienen el mismo número de electrones de valencia y para los átomos de los elementos de los grupos en el sistema de numeración IA, IIA, etc, el número de electrones de valencia de un átomo es igual a su número de grupo.

Propiedades periódicas de los elementos

Cuando decimos que existe un patrón de comportamiento nos referimos a la periodicidad de un evento o propiedad. El término periódico significa: con repetición a intervalos regulares. Las propiedades de los elementos se repiten periodo tras periodo. Así, uno inicia con un metal alcalino y termina con un gas noble. las propiedades físicas y químicas son propiedades que se repiten en un grupo o familia. 
Uno de los grupos con grandes similitudes es el VIIA o familia de los halógenos. Sus puntos de fusión y de ebullición aumentan al aumentar su número atómico. Estos cinco elementos aparecen en forma de sales, más no como elementos libres. Sus átomos tienen 7 electrones en su capa externa.

En 1869 Mendeléiev elaboró una clasificación llamada Tabla periódica, basada en la repetición de las propiedades físicas y químicas en grupos de elementos y los ordenó en forma ascendente de sus masas atómicas, también enunció una ley periódica que relaciona las propiedades de cada elemento con su masa atómica.
En 1913 Moseley modifcó, la tabla periódica al ordenar los elementos de acuerdo a sus números atómicos y estableció que las propiedades de los elementos son función periódica de sus números atómicos.

LEY PERIÓDICA: "Las propiedades de los elementos y sus compuestos son funciones periódicas del número atómico de los elementos."

De acuerdo con la ubicación de un elemento en la Tabla periódica, se puede predecir la variación de algunas propiedades entre las que se encuentran: la energia o potencial de ionización, el radio atómico y la electronegatividad.

Energía potencia o de ionización
Se entiende por energía o potencial de ionización como la energía que es necesaria aplicar a un átomo aislado para arrancar un electrón y adquirir carga positiva.
Factores que influyen en la magnitud de esta energía:
1.- Carga del núcleo (Número de protones), a mayor carga mayor será la fuerza que el núcleo ejerce sobre los electrones y la energía potencial será mayor.
2.- Distribución electrónica: entre mas cerca este su ditribución electrónica a la de un gas noble, también se acerca a la máxima estabilidad, por lo que la energía potencial será mayor.
3.- Número de capas o niveles electrónicos: cuando más niveles de energía existan en un átomo menor será la energía potencial.

Radio Atómico
La distancia que existe del núcleo de un átomo a su electrón mas lejano.
Variación en la tabla periódica:
1. En un grupo, a medida que descendemos va aumentando el número de niveles que poseen los átomos y con ello su tamaño y su carga nuclear.
2. En un periodo de izquierda a derecha aumenta la carga del núcleo, mas no el número de niveles, por lo tanto, aumenta la atracción del núcleo hacia los electrones provocando una disminución del radio atómico.

Electronegatividad
Es la tendencia que posee un átomo de atraer hacia él los electrones de un enlace. Esta propiedad la poseen todos los elementos excepto la familia de los gases nobles.
1. En un grupo, la electronegatividad disminuye con el aumento del número de niveles.
2. En un periodo, al aumentar la carga nuclear y acercarnos a la distribución de un gas noble, aumentará la tendencia a atraer los electrones en un enlace.

Carácter metálico
Los elementos metálicos son aquellos que poseen pocos electrones en su capa externa y tienen tendencia a cederlos para formar iones positivos, es decir que tienen bajo potencial de ionización y poca electronegatividad. Los elementos con mas de 4 electrones en su capa externa suelen comportarse como no metales.
En la tabla periódica el carácter metálico aumenta, hacia la izquierda y hacia abajo.

Gases Nobles
Se denominan gases nobles por su falta de reactividad.
Solo se encuentran en la naturaleza en forma de compuestos.
Tienen 8 electrones de valencia, excepto el helio que tiene 2.
 

 

Espectros

Práctica 10:

Materiales: 
-Vaso de precipitado -Capsula de porcelana -Alambre metalico -Espectroscopio -Mechero de Bunsen -Diferentes tipos de cloruro (sodio, potasio, bario, silicio,cobre y estroncio)
 Hipótesis:
 Descubrir con el espectroscopio los diferentes colores de las sales.
Procedimiento:
Con el alambre metalico tomar un poco de las sales a revisar y ponerlas en el mechero de bunsen para observar el color de la flama emitida, despúes enguajar en el ácido clorhídrico el alambre metalico y repetir el proceso con todas las sales.

 Cobre, color de la flama verde agua.
Sodio, color de la flama amarillo.
Potasio, violeta pálido.
Bario, verde amarillento.
Estroncio, rojo carmín.
Cobalto, naranja.

También con ayuda del espectroscopio revisamos el espectro del neón, argón e hidrógeno.
Hidrógeno, rosa.
Argón, rosa.
Neón, rojo a amarillo.

 

¿Por qué el agua es un recurso vital?

¿Qué papel cumple el agua en los organismos vivos?
El agua apareció al poco tiempo que se formó el planeta. Los océanos se formaron primero que la atmósfera, pero en aquel entonces el agua contenía grandes cantidades de amoniaco, metano y dióxido de carbono, elementos que favorecen la creación de moléculas vivientes compuestas principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
En el agua se originó la vida y del agua sigue dependiendo; la importancia en la iniciación de la vida esta presente en todas las funciones de los organismos vivos, tanto vegetales como animales.
Todos los seres vivos contenemos agua y ésta es principalmente nuestro componente mas abundante, por ejemplo, en los vegetales superiores entre el 80 y 85 por ciento es agua y en el hombre adulto el porcentaje supera el 60 por ciento, en un recién nacido el porcentaje es de un 70 por ciento.

En los animales el agua es necesaria para realizar funciones tales como moverse, olfatear, oír, etc. En los humanos además de necesitarla para éstas funciones también la necesitamos para sentir y pensar.

La cantidad de agua idónea para mantener vivo a un adulto normal en el desierto varía de 7 a 15 litros dependiendo la temperatura y la actividad realizada. Diariamente el hombre necesita mas o menos dos litros de agua para el correcto funcionamiento de su organismo.

Sin agua, el ser humano no puede soportar vivo mas de 10 días. Ciertas bacterias pueden vivir sin oxígeno, pero ningún organismo puede existir sin agua. El agua es el reactivo que promueve la digestión en la que se rompen los carbohidratos y las proteínas.

La vida como es conocida depende de una sustancia química única conocida como agua, que a su vez es uno de los compuestos mas comunes en nuestro planeta.

El agua.....

-transporta nutrientes en el torrente sanguíneo.

-regula el clima de forma que se pueda hacer favorable para la vida.

-actúa como medio para el desarrollo de una gran variedad de reacciones químicas.

Importancia del agua como recurso vital

"el agua es la fuente de todas las cosas". 

Cubre alrededor del 71 por ciento de su superficie. En pequeñas cantidades es incoloro, pero adopta un color azul debido a que retiene determinadas radiaciones. Cubre toda el área terrestre a una profundidad de mas de 70 cm. La mayor proporción del agua del planeta corresponde a los océanos que son 1 360 millones de km cuadrados. Si los hielos de la Antártida y Groenlandia se derritieran elevarían los océanos a mas de 100 metros.

El ciclo hidrológico 

La mayor cantidad de agua que cae a la Tierra lo hace en forma de lluvia. Al caer sobre el suelo, la mayor parte de ella se filtra y penetra directamente hacia el fondo para unirse a los mantos subterráneos. La lluvia que cae sobre terreno inclinado fluye hacia los lagos y ríos en forma de riachuelos y arroyos.

Se piensa en el ciclo hidrológico como un proceso de purificación de agua, pues si la contaminamos, va al río y luego al mar donde se evapora y luego se precipita y vuelve a ser potable. Pero, esta capacidad de purificación no es infinita, por lo que este recurso considerado como renovable se empieza a transformar en no renovable.

En la forma de relación del hombre con su medio ambiente se ha producido una situación donde se están consumiendo extensivamente los recursos naturales limitados.

¿Cómo debe ser el agua apta para el consumo humano?

Para que el agua sea apta de consumirse por el humano debe poseer ciertas sales disueltas y que éstas no rebasen determinadas cantidades y que la cantidad de bacterias patógenas sea poca, para que no ponga en riesgo nuestra salud.

La calidad del agua se define mediante su temperatura, las sustancias que contiene y los organismos vivos y en qué concentración o cantidad se encuentran.

Contribución de la química en los procesos de purificación del agua

Los químicos participan en todas las etapas de la producción de agua potable, como limpiar el agua antes de que llegue a nosotros, en monitorear la pureza de las muestras para verificar y controlar la calidad del agua que llega hasta las casas.

Así como analizan el agua para certificar su pureza, los químicos idean nuevas formas de limpiarlas, tal como un nuevo método que hace uso de la luz ultravioleta en lugar de usar cloro para matar bacterias dañinas.

Algunos contaminantes son extremadamente difíciles de remover, la solución es evitar que lleguen al agua como aceites, solventes de pintura y pesticidas.

Disponibilidad de agua en el siglo 21

Zonas hidrológicas de la República mexicana 

¿Cómo evitar esta problemática?

Creando una cultura del agua, donde se  cree conciencia sobre el mal uso del agua para que las personas lo tengamos en cuenta y lo dejemos de hacer.

Fuentes:

www.semarnat.gob.mx

www.smapa.gob.mx

seductivewater.com

www.chamanismohoy.org

libro: Química 1 agua y oxígeno, Antonio Rico y Rosa Elba Pérez.

Práctica de Laboratorio 01/10/15

Título: Síntesis del Agua

Objetivo: crear hidrógeno y oxígeno para obtener agua.

Hipótesis:

Materiales: agua oxigenada, manganeso, zinc, botella de vidrio de medio litro, zinc, palangana con agua, encendedor,tapones, dos tubos de ensayo.

Desarrollo:

1) Para crear hidrógeno utilizamos manganeso con agua oxigenada, llenamos con agua la botella y manteniéndola hacia abajo y en un tubo de ensayo pusimos poca agua oxigenada y un poco de manganeso que unimos a la botella (dentro de la palangana) con una manguera esperamos a que el agua bajara hasta la marca señalada y así obtuvimos hidrógeno.

 2) Terminando de crear el hidrógeno, repetimos el proceso en los tubos de ensayo solo que esta vez creamos oxígeno utilizando zinc con ácido clorhídrico.

3) Cuando el agua se terminó, sin levantar la botella la cubrimos con uno de los tapones y mas tarde la destapamos y la encindimos en la boquilla con un encendedor, al hacer esto, se escucha como un cuete y el resultado final fué una gota de agua.

Actividad de internet

Opinión:
La actividad me ayudo a comprender de manera mas fácil el tema de sustancias puras y mezclas y me ayudo a estudiar para el examen del martes.

Práctica 3:

Problema:
¿tan buen disolvente es el agua comparado con otros líquidos, como el alcohol etílico y la gasolina blanca?
Hipótesis:
con base a tu experiencia, establece una suposición con relación a la capacidad de disolución del agua frente a otros líquidos.
Objetivos:
interpretar las observaciones para determinar cuál de los disolventes es el mejor.
Preparación:
tubos de ensayo, gradillas, pipetas de 1 mililitro, vaso de precipitados, de 250 ml, pinzas p/ tubo de ensayo, balanza, soporte universal completo, mechero de Bunsen. 
Disolventes: agua destilada, alcohol para curaciones, gasolina blanca.
Solutos: sal, azúcar, bicarbonato de sodio.
Procedimiento:
1.Calentamos el agua en un vaso de precipitados usando el mechero, mantuvimos el agua caliente durante todo el experimento.

2.Nombramos los tubos de ensayo de acuerdo al soluto que íbamos a utilizar.

3.Iniciamos con el agua destilada, vertiendo en cada tubo la cantidad acordada de disolvente (5ml) y de soluto (1gr).

4.Agitamos el agua con el soluto correspondiente, esperando notar en cual se disolvía con mayor facilidad.
5.Cuando los solutos no se disolvieron más, colocamos los tubos de ensayo en agua caliente para observar cómo reaccionaba su disolución en temperaturas altas.

6. Repetimos este proceso con el alcohol y la gasolina blanca.
NOTA: si el soluto no se podía quitar con facilidad del tubo de ensayo al terminar evaporamos el disolvente y si quedaba el soluto significa que SI se disuelve, de no ser asi NO se disuelve el soluto en esa sustancia.

Datos y Observaciones:
Disoluciones a temperatura ambiente:
Sal en agua: se disuelve con dificultad y no completamente.
Azúcar en agua: no se disuelve muy bien.
Bicarbonato de sodio en agua: no se disuelve por completo

Sal en alcohol: no se disuelve completamente
Azúcar en alcohol:no se disuelve
Bicarbonato de sodio en alcohol:se disuelve con dificultad

Sal en gasolina:se disuelve con dificultad
Azúcar en gasolina:no se disuelve 
Bicarbonato de sodio en gasolina:con mayor facilidad

Disoluciones a mayor temperatura:
Sal en agua: se disuelve
Azúcar en agua:se disuelve
Bicarbonato de sodio en agua:se disuelve

Sal en alcohol: no se disuelve por completo
Azúcar en alcohol:no se disuelve por completo
Bicarbonato de sodio en alcohol: si se disuelve

Sal en gasolina: no se disuelve por completo
Azúcar en gasolina:si se disuelve
Bicarbonato de sodio en gasolina:si se disuelve

Conclusión: 
Las variables que intervienen en el fenómeno de la disolución: mayor temperatura, mayor solubilidad.
A temperatura ambiente, en efecto, el agua es el mejor disolvente entre los otros dos.
En agua caliente mejora la capacidad de disolución.
El agua es el mejor disolvente, porque tanto en temperatura ambiente como en temperatura alta, hace mas fácil y rápido cualquier disolución.

Resumen páginas 28 a 33.

El agua como disolvente:
El agua es mejor disolvente que otro ya que tiene la capacidad de disolver a gran cantidad de sustancias sólidas,líquidas e incluso gaseosas. Si el agua es denominada "potable" significa que tiene una disolución de sustancias químicas en baja concentración. El oxígeno atmosférico y dióxido de carbono se disuelven en pequeña cantidad cuando están en contacto con el agua, estos dos gases disueltos son fundamentales para la vida acuática.

¿Por qué al agua se le llama el disolvente universal?
La mayor parte de la Tierra no es pura, sino que forma disoluciones.El agua disuelve más solutos que cualquier otro solvente, sin embargo, no todas las sustancias son solubles en agua.

1.3 La química estudia la materia:
La materia es todo de lo que están hechas las cosas que nos rodean; toda la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. El comportamiento de ésta describe sus características o propiedades. Éstas se dividen en físicas, que son las que podemos vera simple vista, como altura, anchura, color, etc, y químicas que se refieren a la capacidad para formar nuevas sustancias.
-para tabla de propiedades físicas ver libro Química 1, pág. 29.

Mezclas y sustancias puras:
Una mezcla es la combinación de dos o más sustancias unidas en forma aparente, de composición variable y cuyos componentes conservan sus propiedades.
Características
- sus componentes no están combinados entre sí y están unidas de forma aparente.
- su composición es variable.
- sus componentes conservan sus propiedades.

Sustancias puras: es una sustancia pura la que siempre tiene la misma composición, lo que significa que cada porción de materia que se quiera analizar contiene la misma sustancia. Éstas pueden ser elementos, compuestos o ambos.
Características:
- están formas por un solo tipo de sustancia.
- poseen propiedades que la distinguen de las demás.
- su composición es definida y constante.

Mezclas homogéneas y heterogéneas:
Mezclas heterogéneas; tienen distinta composición, según donde se observe. Las porciones de materia están separadas por superficies definidas a través de las cuales las propiedades cambian bruscamente.
Mezclas homogéneas: la palabra homogéneo, hace referencia a la uniformidad en las propiedades y composición de la misma en cualquier punto de la mezcla. Las mezclas homogéneas son también llamadas disoluciones, ejemplo de éstas son: agua endulzada, gasolina, vino, refrescos y aleaciones metálicas.

Practica 2.

5.Obtuvimos 5 sustancias aunque solo separamos 3 (aceite, agua y sal), las lentejas y el arroz se quedaron juntas.

Practica 2:

4.destilamos el agua con la sal, su punto de ebullición fue 94°C.

Practica 2:

3. decantamos el agua y el aceite y así obtuvimos dos componentes de los 5 requeridos.

Practica 2

2. filtramos el agua y el aceite para que solo nos quedaran el arroz y las lentejas

Practica 2:

1. preparamos una mezcla de lentejas,arroz, aceite y agua con sal.

Actividad para el 1ero de septiembre:

4. destilamos el agua con sal para obtener la otra sustancia (sal).

3. nuestras 3 sustancias: agua con sal, aceite y arroz separadas.

2. separamos el sólido de los líquidos y decantamos los dos líquidos para obtener 3 sustancias