Tabla periódica de los elementos químicos. Número atómico y orbital.

En 1813 Berzelius hizo la primera clasificación de los elementos conocidos entre electropositivos y electronegativos. Sucesivos investigadores, Doebereine, Dumas, Newlans, Chancourtois, Lothar Meyer, Mendelieves, ... fueron descubrimiento cada vez más sobre las propiedades químicas de los elementos, dando lugar a los criterios actuales de clasificación periódica de los elementos químicos que está basada en la propiedad periódica más elemental, el número atómico y las propiedades fisicoquímicas periódicas.

Las propiedades periódicas más relevantes son: 

• Estructura electrónica: Al ir aumentando el número de protones del núcleo  del átomo va aumentando paralelamente el número de electrones (principio de aufbao o construcción). Cada vez que aumenta el número de electrones de un átomo, el electrón nuevo va a parar al orbital atómico que mas estabilididad dé al átomo.
• Potencial de ionización: Es la energía necesaria para arrancar el electrón menos retenido a un átomo gaseoso, neutro y en su estado fundamental. 
• Afinidad electrónica: Es la energía cedida por un átomo en las mismas condiciones que el anterior al capturar un electrón.
• Carácter metálico/no metálico: Deriva de la facilidad de pérdida de electrones de la última capa.
• Radio atómico: El radio atómico va disminuyendo al aumentar el número atómico.

Existen otras muchas propiedades periódicas como densidad, puntos de fusión y ebullición, volumen atómico, ...

Un periodo (horizontal) comprende básicamente a todos los elementos de un nivel determinado (número cuántico n). Habitualmente se suelen denominar los periodos por las letras K (n=1), L(n=2), M(n=3), N(n=4),...

Un grupo (vertical) comprende aquellos elementos que poseen los mismos electrones en la última capa por lo que normalmente sus propiedades químicas son parecidas. 

Nombres de los grupos en los que las similitudes son mayores:

•  Alcalinos, grupo Ia. Electrones de la última capa s1. El estado de oxidación en combinación es +1. Tienen un carácter metálico muy acusado. 
• Alcalinotérreos, grupo IIa. Dos electrones en la última capa, s2, por lo que sus estado de oxidación habitual en combinación es +2. 
• Térreos, grupo IIIa. Tres electrones en la última capa, s2p1. Su estado de oxidación habitual en combinación es +3 aunque pueden adoptar estados de oxidación negativos en condiciones especiales.
• Carbonoideos, grupo IVa. Cuatro electrones en la ultima capa, s2p2. Forman enlaces covalentes con elementos de electronegatividad parecida.
• Nitrogenoideos, grupo Va. Cinco electrones en la ultima capa, s2p3. En función de los elementos con los que se vayan a combinar sus estados de oxidación van desde -3 hasta +3 o+5.
• Anfígenos, grupoVIa. Seis electrones en la última capa, s2p4.
• Halógenos, grupo VIIa. Siete electrones en la última capa, s2p5. Son los elementos electronegativos por excelencia. 
• Gases nobles, grupo VIIIa. Ocho electrones en la última capa, s2p6. Al tener completa su ultima capa su tendencia a interaccionar con otros átomos es muy baja. Debido a ello las moléculas de estos elementos están formadas por un sólo átomo y son gases de difícil licuefacción.

Un enlaces de interés para conocer los datos físicoquímicos de la Tabla periódica es el siguiente:

http://www.webelements.com/

Actividad en el aula:

Desarrollar el orbital atómico de varios elementos de la tabla periódica indicando también el número atómico y masa atómica.