Tabla Periódica
La tabla periódica organiza todos los elementos conocidos por número atómico creciente en filas y columnas de modo que los elementos con propiedades similares queden alineados.
Definition
La tabla periódica es un cuadro de todos los elementos organizados por orden de número atómico, con los elementos que se comportan de forma parecida alineados en la misma columna. Organiza los $118$ elementos conocidos en $7$ períodos horizontales y $18$ grupos verticales; los elementos de un mismo grupo tienen el mismo número de electrones de valencia y propiedades químicas similares, y los metales se ubican a la izquierda y al centro, los no metales a la derecha, y los metaloides a lo largo de la línea escalonada entre ellos. La tabla es una expresión tabular de la ley periódica: las propiedades se repiten periódicamente en función del número atómico porque las configuraciones electrónicas se repiten. Se divide en bloques $s$, $p$, $d$ y $f$ según el subnivel que se está llenando, con los lantánidos y actínidos (bloque $f$) usualmente colocados debajo, y las tendencias periódicas en radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad se derivan de la carga nuclear efectiva y el apantallamiento.
Example
El hidrógeno es la casilla $1$ en la esquina superior izquierda, el helio es la casilla $2$ en la superior derecha, y el oro es la casilla $79$, más abajo en el centro. El litio, el sodio y el potasio están todos en el grupo $1$, cada uno con un electrón de valencia, y todos reaccionan vigorosamente con el agua, mientras que el flúor, el cloro y el bromo en el grupo $17$ tienen cada uno siete electrones de valencia y todos forman iones $-1$. A lo largo del período $3$, el radio atómico se reduce del sodio ($186\text{ pm}$) al cloro ($100\text{ pm}$) a medida que la carga nuclear sube de $11$ a $17$ mientras el apantallamiento se mantiene casi constante, y bajando por el grupo $1$, la primera energía de ionización cae del litio ($520\text{ kJ/mol}$) al cesio ($376\text{ kJ/mol}$) a medida que el electrón de valencia queda más lejos del núcleo.
Key Insight
La tabla es un mapa, no solo una lista; dónde se ubica un elemento te dice mucho sobre cómo se comporta antes de que lo busques. Mendeleev dejó huecos en su tabla de 1869 para elementos que nadie había encontrado todavía y predijo sus propiedades, y cuando se descubrieron el galio y el germanio coincidieron de cerca con sus predicciones, lo cual convenció a los químicos de que la tabla era real. La forma de la tabla es una imagen directa de la mecánica cuántica, dos columnas para orbitales $s$, seis para $p$, diez para $d$, catorce para $f$, y su estructura se determinó empíricamente décadas antes de que existiera la teoría que la explica.