QUÈ ÉS LA PERIODICITAT QUÍMICA? CARACTERÍSTIQUES PRINCIPALS - QUIMICA - 2025

La periodicitat química o periodicitat de les propietats químiques és la variació regular, recurrent i predictible en les propietats químiques dels elements quan s'incrementa el nombre atòmic.

D'aquesta manera, la periodicitat química és la base d'una classificació de tots els elements químics fonamentada en els seus números atòmics i en les seves propietats químiques.

La representació visual de la periodicitat química és coneguda com taula periòdica, taula de Mendeléiev o classificació periòdica d'elements.

En aquesta es mostren tots els elements químics, ordenats en ordre creixent dels seus números atòmics i organitzats en funció de la seva configuració electrònica. La seva estructura reflecteix el fet que les propietats dels elements químics són funció periòdica del seu nombre atòmic.

Aquesta periodicitat ha estat molt útil, ja que ha permès predir algunes propietats d'elements que ocuparien llocs buits a la taula abans que fossin descoberts.

L'estructura general de la taula periòdica és un arranjament de files i columnes en el qual els elements estan disposats en ordre creixent de nombres atòmics.

Hi ha un gran nombre de propietats periòdiques. Entre les més importants destaquen la càrrega nuclear efectiva, relacionada amb la mida atòmic i tendència a formar ions, i el radi atòmic, que influeix en la densitat, punt de fusió i ebullició.

També són propietats fonamentals el radi iònic (afecta les propietats físiques i químiques d'un compost iònic), el potencial d'ionització, l'electronegativitat i l'afinitat electrònica, entre d'altres.

Les 4 propietats periòdiques principals

ràdio atòmic

Es refereix a una mesura relacionada amb les dimensions de l'àtom i correspon a la meitat de la distància que hi ha entre els centres de dos àtoms que es troben fent contacte.

A l'recórrer un grup d'elements químics a la taula periòdica de dalt a baix, els àtoms tendeixen a engrandir-se, ja que els electrons més externs ocupen nivells energètics més allunyats de l'nucli.

Per això es diu que el radi atòmic s'incrementa amb el període (de dalt a baix).

Per contra, a l'anar d'esquerra a dreta en un mateix període de la taula augmenta el nombre de protons i electrons, el que significa que augmenta la càrrega elèctrica i, per tant, la força d'atracció. Això fa que tendeixi a disminuir la mida dels àtoms.

Energia d'ionització

Es tracta de l'energia que es necessita per treure un electró d'un àtom neutre.

Quan es recorre un grup d'elements químics a la taula periòdica de dalt a baix, els electrons de l'últim nivell estaran atrets a el nucli per una força elèctrica cada vegada menor ja, que estan sent més allunyats de l'nucli que els atrau.

Per això es diu que l'energia d'ionització s'incrementa amb el grup i disminueix amb el període.

electronegativitat

Aquest concepte es refereix a la força amb la qual un àtom genera atracció cap a aquells electrons que integren un enllaç químic.

La electronegativitat s'incrementa d'esquerra a dreta a través d'un període i coincideix amb la disminució de l'caràcter metàl·lic.

En un grup l'electronegativitat disminueix a l'augmentar el nombre atòmic i a l'augmentar el caràcter metàl·lic.

Els elements més electronegatius se situen a la part superior dreta de la taula periòdica, i els menys electronegatius a la part inferior esquerra de la taula.

afinitat electrònica

L'afinitat electrònica correspon a l'energia que s'allibera en el moment en què un àtom neutre pren un electró amb el qual forma un ió negatiu.

Aquesta tendència a acceptar electrons disminueix de dalt a baix en un grup, i arriba a incrementar-se a l'desplaçar cap a la dreta d'un període.

Organització dels elements en la taula periòdica

Un element se situa en la taula periòdica segons el seu nombre atòmic (nombre de protons que té cada àtom d'aquest element) i el tipus de subnivell en què es trobi ubicat l'últim electró.

A les columnes de la taula es troben els grups o famílies d'elements. Aquests tenen propietats físiques i químiques similars i contenen el mateix nombre d'electrons en el seu nivell energètic més extern.

Actualment, la taula periòdica consta de 18 grups representats cadascun per una lletra (A o B) i un nombre romà.

Als elements dels grups A se'ls coneix com a representatius i als dels grups B se'ls crida elements de transició.

A més hi ha dos conjunts de 14 elements: els anomenats «terres rares» o de transició interna, coneguts també com a sèries lantánida i actínida.

Els períodes són a les files (línies horitzontals) i són 7. Els elements en cada període tenen en comú el mateix nombre d'orbitals.

No obstant això, a diferència del que passa en els grups de la taula periòdica, els elements químics en un mateix període no tenen propietats similars.

Els elements estan agrupats en quatre conjunts segons l'orbital on es localitzi l'electró de més energia: s, p, d i f.

Famílies o grups d'elements

Grup 1 (família de metalls alcalins)

Tots tenen un electró en el seu nivell últim d'energia. Aquests conformen solucions alcalines quan reaccionen amb l'aigua; d'allí el seu nom.

Els elements que conformen aquest grup són potassi, sodi, rubidi, liti, franci i cesi.

Grup 2 (família de metalls alcalinoterris)

Contenen dos electrons en l'últim nivell d'energia. A aquesta família pertanyen el magnesi, el beril·li, el calci, l'estronci, el radi i el bari.

Grups 3 a el 12 (família de metalls de transició)

Són àtoms petits. Són sòlids a temperatura ambient, excepte el mercuri. En aquest grup destaquen el ferro, el coure, la plata i l'or.

grup 13

En aquest grup participen els elements de tipus metàl·lic, no metàl·lic i semimetálico. L'integren el gal·li, el bor, l'indi, el tal·li i l'alumini.

grup 14

A aquest grup pertany el carboni, element fonamental per a la vida. El constitueixen elements semimetálicos, metàl·lics i no metàl·lics.

A més de l'carboni també formen part d'aquest grup l'estany, el plom, el silici i el germani.

grup 15

El conforma el nitrogen, que és el gas amb major presència en l'aire, així com l'arsènic, el fòsfor, el bismut i l'antimoni.

grup 16

En aquest grup es troba l'oxigen i també el seleni, el sofre, el poloni i el tel·luri.

Grup 17 (família dels halògens, de el grec "formador de sals")

Tenen facilitat de capturar electrons i són no metalls. Aquest grup està integrat pel brom, el astatino, el clor, el iode i el fluor.

Grup 18 (gasos nobles)

Es tracta dels elements químics més estables, ja que són inerts químicament ja que els seus àtoms tenen plena l'última capa d'electrons. Estan poc presents en l'atmosfera terrestre, a excepció de l'heli.

Finalment, les dues últimes files fora de la taula corresponen a les anomenades terres rares, lantànids i actínids.

referències

1. Chang, R. (2010). Chemistry (Vol. 10). Boston: McGraw-Hill.
2. Brown, TL (2008). Chemistry: the central science. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall.
3. Petrucci, RH (2011). General chemistry: principles and modern applications (Vol. 10). Toronto: Pearson Canadà.
4. Bifano, C. (2018). El món de la química. Caracas: Fundació Polar.
5. Bellandi, F & Reis, M & Fontal, B & Suárez, T & Contreras, R. (2004). Elements químics i la seva periodicitat. Mèrida: Universitat dels Andes, VI Escola Veneçolana per a l'Ensenyament de la Química.
6. What Is Periodicity? Review Your Chemistry Concepts. (2018). ThoughtCo. Recuperat 3 February 2018, a partir de