Química
Tabla periódica de los elementos
Los 118 elementos, con búsqueda por nombre, símbolo o número atómico. Toca una casilla para abrir la ficha completa: masa, configuración electrónica, electronegatividad, densidad, temperaturas de fusión y ebullición, energía de ionización, radio atómico, estados de oxidación y año de descubrimiento.
Cómo se lee la tabla periódica
Los elementos están ordenados por número atómico creciente, es decir por número de protones, y no por masa: es el orden que Moseley demostró correcto en 1913, y que resuelve los pocos pares — argón y potasio, cobalto y níquel, telurio y yodo — en los que la masa diría lo contrario. Las filas se llaman periodos y cuentan los niveles de energía ocupados; las columnas se llaman grupos y reúnen elementos con los mismos electrones en el nivel más externo, y por tanto con el mismo comportamiento químico.
De esa disposición se derivan todas las propiedades periódicas. Bajando por un grupo el radio atómico crece, porque se añaden niveles, y la electronegatividad baja; recorriendo un periodo de izquierda a derecha el radio se contrae, porque la carga nuclear crece sin añadir niveles, y la electronegatividad sube hasta el flúor, el elemento más electronegativo que existe. La energía de ionización sigue la tendencia opuesta al radio: cuanto más lejos y más apantallado está un electrón, menos energía hace falta para arrancarlo.
Las dos filas separadas de abajo no son un capricho tipográfico: lantánidos y actínidos llenan los orbitales f y, en su sitio, harían la tabla de treinta y dos columnas en lugar de dieciocho. Por la misma razón no tienen número de grupo. Los últimos elementos de la séptima fila se han sintetizado unos pocos átomos cada vez y de muchas de sus propiedades no existe medida: donde falta el dato, aquí el campo queda vacío en lugar de recoger una predicción.
Errores frecuentes
- Confundir número atómico y masa atómica: el primero cuenta protones y es un entero, la segunda es una media ponderada sobre los isótopos naturales y casi nunca lo es.
- Dar por hecho que la energía de ionización siempre baja al descender por el grupo: el cesio es el elemento más fácil de ionizar, y el francio que está debajo vuelve a subir, por efectos relativistas.
- Buscar el hidrógeno entre los metales alcalinos porque está en la primera columna: tiene un solo electrón, como ellos, pero es un no metal y se comporta de manera muy distinta.
- Leer la densidad de los gases como la de los sólidos: aquí se mide a 0 °C y una atmósfera, y la del hidrógeno vale noventa mil veces menos que la del oro.
Preguntas frecuentes
¿Por qué los elementos se ordenan por número atómico y no por masa?
Porque es el número de protones el que determina el comportamiento químico. Mendeléiev ordenó por masa y tuvo que intercambiar algunos para que las familias cuadraran; Moseley midió en 1913 la carga nuclear directamente y mostró que esos intercambios eran el orden correcto. El argón pesa más que el potasio pero tiene un protón menos, y va antes.
¿Qué son los bloques s, p, d y f?
Indican en qué tipo de orbital entra el último electrón. El bloque s son las dos primeras columnas, el bloque p las seis últimas, el bloque d los metales de transición del medio, el bloque f las dos filas separadas. La posición de un elemento en la tabla y su configuración electrónica son la misma información escrita de dos maneras.
¿Por qué lantánidos y actínidos van debajo de la tabla?
Solo por razones de impresión. Pertenecen al sexto y séptimo periodo y deberían ir entre el grupo 3 y el grupo 4, pero eso haría la tabla de treinta y dos columnas. Separarlos la mantiene legible en una página.
¿Por qué algunas casillas tienen campos vacíos?
Porque ese dato nunca se ha medido. Los elementos del 104 en adelante existen durante fracciones de segundo y en cantidades de unos pocos átomos: la densidad o el punto de fusión pueden preverse con un cálculo, pero una predicción no es una medida, y aquí no se escribe como si lo fuera.
¿Cuántos elementos existen en la naturaleza?
Noventa y cuatro, hasta el plutonio, aunque los últimos solo se encuentran en trazas. El tecnecio y el prometio, pese a su bajo número atómico, no tienen isótopos estables y en la naturaleza son rarísimos. Del 95 en adelante todos se producen artificialmente.
Las propiedades que se muestran, y de dónde salen
Las masas atómicas son los pesos atómicos convencionales de la IUPAC; para los elementos sin isótopos estables es el número másico del de vida más larga, que es lo que imprime el libro de texto. La electronegatividad está en la escala de Pauling. Las densidades están en g/cm³, medidas a temperatura ambiente para sólidos y líquidos y a 0 °C y una atmósfera para los gases. Las temperaturas de fusión y ebullición están en kelvin, la energía de primera ionización en kJ/mol, el radio atómico en picómetros. La configuración electrónica se escribe abreviada, a partir del gas noble anterior.