Autora:
María Cristina Chaler.
Ciencia fácil
Número: 238
Serie: Una mirada de la química diferente.
Otro orden dentro del orden CF 238
Períodos y grupos
Es conveniente leer esta nota con la
tabla periódica en la mano
Sabio es aquel que reconoce que sólo
posee una parte muy pequeña del
Conocimiento y humildemente estudia para saciar su curiosidad, se asombra, se
maravilla y cada vez se convence más de todo lo que desconoce.
En la tabla periódica de
Mendeleiev los elementos están ordenados por masa atómica creciente, coincidiendo este
ordenamiento con respecto al número
atómico que se lo simboliza como Z que corresponde a la cantidad de protones que
el átomo posee en el núcleo. Recordemos que ordenando de esta manera a los
elementos, aparecen en forma recurrente
y cada múltiplo de ocho propiedades comunes. Así sobre misma vertical
llamada grupo, los átomos presentan propiedades físico químicas
semejantes.
Analicemos una tabla periódica
Los grupos fueron clasificados en
A, desde el IA (1) al VIII A (18)
para los elementos más representativos
de la naturaleza como los metales y no metales y B del IB al VIIIB para los que presentan propiedades de transición
y no extremas como los anteriores. También podemos observar otro tipo de clasificación
numerando los grupos del 1 al 18 sin hacer distingos de grupos representativos
o no representativos.
Los grupos IA y IIA son los metales alcalinos y alcalinotérreos,
estos se caracterizan por tener 1 y 2 electrones en la última órbita,
por lo tanto cuando se combinan respetando la “regla del octeto” tendrán
tendencia a perderlos para adquirir la configuración del gas noble que le precede, de ahí las
características metálicas, ya que en estas sustancias los núcleos atómicos se encuentran sumergidos en un mar de electrones que
no pertenecen a ninguno de ellos y esa característica de movilidad de
electrones les dará las propiedades físicas de brillo, conducción de la
electricidad y del calor. Se combinarán rápidamente con el oxígeno es decir se oxidarán
cediéndole sus electrones, y éste los tomara para completar su octeto y ser
isoeléctrico con el Neón que es el gas noble siguiente en el período que se
encuentra el oxígeno que sólo posee seis electrones en el último nivel.
Estas sustancias, los metales
serán de gran utilidad para el hombre ya que con ellas se podrán fabricar chapas, hilos y se los
moldeará con facilidad pues la estructura de núcleos con electrones flotantes
los hace dúctiles (capaces de formar
hilos) y maleables (capaces de convertirse
en chapas).
Los metales abundan en la
naturaleza sobre todo en el reino mineral, algunos se encuentran libres y otros
están siempre combinados con otros átomos, a veces formando óxidos o sales. El
hombre hace uso de ellos para aumentar su confort y para avanzar en su
progreso. Su aplicación es amplia, y su uso es masivo en distintas industrias y
tecnologías. Ya a los 3000 años antes de cristo (AC), en la edad del bronce, el
hombre comenzó a usar los metales y sus aleaciones.
En 1963 se descubrió en Alicante (Villena) un tesoro prehistórico de 66 piezas
entre las cuales había dos cuencos que databan aproximadamente 1600 años AC.
Continuando con el orden, encontramos separados por los elementos
de transición a los grupos no metálicos. Estos poseen 3, 4, 5, 6 y
7 electrones en el último nivel y por supuesto, tendrán mayor carácter no metálico los últimos
grupos, porque compartiendo tres, dos y un electrón ya adquieren la
configuración del noble que les sigue en el período. Estos grupos tienen propiedades
casi opuestas a los que describimos anteriormente, ya que no necesitan ceder electrones sino que deben recibirlos y justamente por esa razón, cuando se unen entre ellos comparten
electrones, completan su octeto y forman compuestos covalentes. Gran parte de la naturaleza está formada por
este tipo de sustancias que prestan
utilidad en distintas áreas de la industria y de la medicina. Abundan más en el
reino vegetal y forman las moléculas biológicas que necesitamos para vivir. A
veces se encuentran asociados a metales para cumplir con determinadas
funciones.
Si continuamos observando la tabla periódica…, veremos una especie
de escalera que comienza en el Boro y termina en el Astato debajo de ella se
encuentran los átomos que tienen una estructura eléctrica de no metales pero que se comportan en múltiples ocasiones como metales, incluso el hombre los utiliza
y manufactura como tales, como por ejemplo el Aluminio y el Plomo.
Entre estos grandes grupos que
acabamos de describir, hay unos elementos (grupos B) (grupos del 3 al 12) que poseen propiedades algunas veces metálicas y otras no
metálicas por ello se los llama elementos de transición. Algunos de estos en
la vida cotidiana, son reconocidos por
sus propiedades metálicas como el Cobre (Cu), Níquel (Ni), Hierro (Fe), Oro
(Au), Platino (Pt), la Plata
(Ag), Cromo (Cr) pero cuando los investigamos más profundamente, en ciertas
ocasiones trabajan como no metales sobre todo a nivel químico.
Ya habíamos hablado en reiteradas
oportunidades de un Universo que mantiene en la intimidad de la materia un sutil
equilibrio, siempre que no haya factores externos que lo aparten bruscamente
del mismo, pero aunque así lo hubiera, compensará a esa fuerza exterior
oponiéndose de modo de restablecerlo, por lo tanto el paso entre metal y no
metal no es brusco sino que se da través
de los elementos de transición.
A medida que se avanza en la
tabla periódica por las secuencias horizontales (período) las propiedades van cambiando gradualmente, y a partir del
cuarto período aparecen los elementos de transición que contribuyen a este
cambio gradual.
Los distinguidos Nobles (grupo 8A) (grupo 18) permanecen en la inercia química ya que la naturaleza les concedió el
privilegio de poseer la ultima órbita completa (2 en el caso del helio y 8 en el resto) por lo tanto no tienen
necesidad de combinarse. La inercia química los caracteriza y también reciben
el nombre de Gases Inertes.
Todos los elementos de la tabla
periódica se combinan entre sí para formar sustancias donde cada uno de los
átomos se encuentre con su octeto completo.
Por supuesto que si algún elemento por excepción no cumple con la
regla del octeto (BF3)(trifluoruro de Boro) estará permanentemente buscando en
las reacciones químicas el par electrónico faltante y se estabilizara, sólo
cuando lo encuentre.
La regla del octeto es casi
universal y sus excepciones no descansan hasta cumplirla.
El hidrógeno, en la tabla, no ocupa un lugar determinado ya que en
algunos momentos comparte electrones como en el caso del agua y en otros los
recibe como cuando se combina con un meta formando hidruros.
Este elemento en la química, es
como el cero en las matemáticas, un punto critico principio y fin de grupos y
con características propias.
Conocer aquello que nos rodea permite
conocernos mejor a nosotros mismos y viceversa. La naturaleza presentó al
hombre misterios que la ciencia fue descubriendo, pero estas revelaciones
generaron a su vez otros misterios que aún están por descubrirse.
El hombre no crea, sólo descubre.
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