Explicación de la tabla periódica de los elementos

Por qué se desarrolló la tabla periódica:

En 1869, el químico ruso Dimitri Mendeléyev quiso ver si había un patrón para las propiedades químicas de los elementos que conocía. Encontró un patrón ordenando los elementos por su número atómico ascendente y organizándolos en un cuadro: así creó la primera tabla periódica. Esta estructura ayudó a Mendeléyev, así como a otros científicos, a identificar similitudes y diferencias entre los elementos a fin de poder predecir reacciones químicas futuras.

La tabla periódica de Mendeléyev incluía 63 elementos. Anticipó que algún día se descubrirían otros, por lo que dejó espacios en blanco en su tabla para realizar adiciones. Hoy, los 118 elementos químicos identificados en la tabla periódica incluyen los materiales que componen todos los objetos conocidos en el universo.

¿Sabía usted…? El elemento más abundante (por masa) en la composición de Tierra3 es el hierro (Fe)². El oxígeno (O) es el elemento más común en la corteza terrestre³.

Cómo se organizan los elementos en la tabla periódica:

Los elementos se organizan en filas horizontales incrementando el número atómico⁴. El número atómico, ubicado en la parte superior izquierda del símbolo del elemento, representa la cantidad de protones que hay en el núcleo de un átomo.

Debajo del símbolo del elemento se indica el peso atómico, que es el peso promedio de los protones y neutrones en un átomo. Debido a que los átomos naturalmente se presentan con diferentes cantidades de neutrones, conocidos como isótopos, la masa atómica es un promedio de los pesos de todos los isótopos de un átomo determinado.

¿Qué son los “períodos”?

Las filas horizontales a lo largo de la tabla periódica se denominan períodos. La tabla periódica contiene siete períodos⁵ (nueve si se cuentan las series lantanoides y actínidos). En cada período, los números atómicos de los elementos aumentan de izquierda a derecha. Todos los elementos del mismo período tienen la misma cantidad de capas electrónicas, pero cantidades diferentes de electrones y protones.

Una vez que se conoce la cantidad de electrones de un elemento químico, se puede calcular su valencia⁶. Esta es la capacidad de un átomo o de un grupo de átomos de formar enlaces químicos con otros átomos. La valencia es un aspecto importante del cálculo de fórmulas químicas para estudiantes y químicos.

¿Qué son las “familias”?

Las “familias” son los grupos de elementos que aparecen en nueve de las 18 columnas verticales de la tabla periódica⁷. Las familias de elementos químicos tienen propiedades similares, como sus configuraciones electrónicas⁸. Por ejemplo, los elementos que tienen propiedades similares al sodio (Na), como el litio (Li) y el potasio (K), se incluyen en la misma familia.

¿Cómo se agregan elementos a la tabla?

La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) mantiene la tabla periódica y también establece los criterios para las nuevas adiciones⁹. La IUPAC actualizó la tabla periódica por última vez en 2016, cuando agregó cuatro elementos nuevos: nihonio (Nh), moscovio (Mc), teneso (Ts) y oganesón (Og)¹⁰.

Cómo leer e interpretar la tabla periódica:

La tabla periódica ayuda a los químicos a clasificar los elementos por propiedades y similitudes. Una forma de clasificar los elementos es dividirlos en tres categorías: metales, no metales y metaloides.

• La mayoría de los elementos de la tabla periódica se consideran metales. Comparten características similares: la mayoría son sólidos, brillantes, buenos conductores de electricidad y maleables.
• Los no metales tienen propiedades opuestas a los metales: son quebradizos, no flexibles y no son buenos conductores de calor ni electricidad. Algunos no metales son líquidos, otros son gases.
• Los metaloides, o semimetales, se consideran una cruza entre metales y no metales. Los metaloides tienen propiedades de conductividad únicas, que los hacen útiles para las industrias de semiconductores y chips informáticos¹¹.

La tabla periódica de los elementos nos ayuda a comprender mejor los elementos químicos y las relaciones entre ellos. Los productos, materiales y tecnologías que dan forma a nuestras vidas están conformados por los elementos y por las reacciones entre ellos.