Diferencia entre revisiones de «Tabla periódica de los elementos»

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[[Archivo:Tabla periódica espiral.svg|miniaturadeimagen|Tabla en espiral de Benfey.]]
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Se estima que se han publicado más de 700 versiones de la tabla periódica.<ref name=Scerri20>Scerri 2007, p. 20</ref>

La tabla periódica moderna a veces se expande a su forma larga o de 32 columnas restableciendo los elementos del bloque f a su posición natural entre los bloques s y d. A diferencia de la forma de 18 columnas, esta disposición da como resultado «el aumento sin interrupciones a la secuencia de los números atómicos».<ref>{{cite book|last = Scerri |first = E. |title= A Tale of 7 Eelements| place= Oxford|publisher = Oxford University Press|isbn=978-0-19-539131-2 idioma=inglés}}</ref> También se hace más fácil ver la relación del bloque f con los otros bloques de la tabla periódica.<ref>{{cite book|last = Newell |first = S. B. |title= Chemistry: An introduction| place= Boston|publisher = Little, Brown and Company|page= 196|isbn=978-0-19-539131-2|idioma=inglés}}</ref> Jensen aboga por una forma de tabla con 32 columnas con base en que los lantánidos y actínidos son relegados en la mente de los estudiantes como elementos opacos y poco importantes que pueden ser puestos en cuarentena e ignorados.<ref>{{cite journal |last=Jensen |first=W. B. |date=1982 |title=Classification, Symmetry and the Periodic Table |journal=Computers & Mathematics with Applications |volume=12B |issue=1/2 |doi=10.1016/0898-1221(86)90167-7 |pages=487–510(498)idioma=inglés}}</ref> A pesar de estas ventajas, los editores generalmente evitan la formulación de 32 columnas porque su relación rectangular no se adapta adecuadamente a la proporción de una página de libro.<ref>{{cite journal|last=Leach|first = M. R. |title=Concerning electronegativity as a basic elemental property and why the periodic table is usually represented in its medium form |journal= Foundations of Chemistry|volume=15 |issue=1 |pages=13–29 |doi=10.1007/s10698-012-9151-3|idioma=inglés}}</ref>

Los científicos discuten la eficiencia de cada modelo de tabla periódica. Muchos cuestionan incluso que la distribución bidimensional sea la mejor. Argumentan que se basa en una convención y en conveniencia, principalmente por la necesidad de ajustarlas a la página de un libro y otras presentaciones en el plano. El propio Mendeléyev no estaba conforme y consideró la distribución en espiral, sin suerte. Algunos argumentos en favor de nuevos modelos consisten en, por ejemplo, la ubicación del grupo de los lantánidos y de los actínidos fuera del cuerpo de la tabla, e incluso que el helio debería estar ubicado en el grupo 2 de los alcaniotérreos pues comparte con ellos dos electrones en su capa externa.<ref name="Scerri">{{cita libro|título=Selected Papers on the Periodic Table by Eric Scerri|fecha=2007|isbn=9781908978332|editorial=Wiley-VCH|ubicación=Weinheim |isbn=9783527611584|páginas=129-129|editor=Eric Scerri|editorial=World Scientific |url=https://books.google.com.uy/books?id=b1i7CgAAQBAJ&pg=PA129&dq=stewart+periodic+table&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwj-ya3_7-jKAhUB7R4KHW7OA2QQ6AEIJTAB#v=onepage&q=stewart%20periodic%20table&f=false|fechaacceso=8 de febrero de 2016|idioma=inglés|año=2009}}</ref> Por ello con los años se han desarrollado otras tablas periódicas ordenadas en forma distinta, como por ejemplo en triángulo, pirámide, tablas en escalones, torre y en espiral.<ref name="Ham">{{cita libro|apellidos1=Ham|nombre1=Becky|título=The Periodic Table|fecha=2008|editorial=Infobase Pub.|ubicación=New York|isbn=9781438102382|páginas=27-28|url=https://books.google.com.uy/books?id=qemsEdmafYEC&pg=PA28&dq=%22chemical+galaxy%22&hl=es&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=%22chemical%20galaxy%22&f=false|fechaacceso=8 de febrero de 2016|idioma=inglés}}</ref> A este último tipo corresponde la [[galaxia química]], la espiral de [[Theodor Benfey]]<ref name="Oliveira">{{cita libro|apellidos1=Quadbeck-Seeger|nombre1=Hans-Jürgen|título=World of the elements elements of the world |fecha=2007|editorial=Wiley-VCH|ubicación=Weinheim |isbn=9783527611584 |página=107 |edición=1st ed.|url=https://books.google.com.uy/books?id=K5mxdcjILrcC&pg=PA107&dq=Emil+Zmaczynski&hl=es&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false|fechaacceso=8 de febrero de 2016}}</ref> y la forma en espiral-fractal de Melinda E Green.<ref name="fractal" />
Los científicos discuten la eficiencia de cada modelo de tabla periódica. Muchos cuestionan incluso que la distribución bidimensional sea la mejor. Argumentan que se basa en una convención y en conveniencia, principalmente por la necesidad de ajustarlas a la página de un libro y otras presentaciones en el plano. El propio Mendeléyev no estaba conforme y consideró la distribución en espiral, sin suerte. Algunos argumentos en favor de nuevos modelos consisten en, por ejemplo, la ubicación del grupo de los lantánidos y de los actínidos fuera del cuerpo de la tabla, e incluso que el helio debería estar ubicado en el grupo 2 de los alcaniotérreos pues comparte con ellos dos electrones en su capa externa.<ref name="Scerri">{{cita libro|título=Selected Papers on the Periodic Table by Eric Scerri|fecha=2007|isbn=9781908978332|editorial=Wiley-VCH|ubicación=Weinheim |isbn=9783527611584|páginas=129-129|editor=Eric Scerri|editorial=World Scientific |url=https://books.google.com.uy/books?id=b1i7CgAAQBAJ&pg=PA129&dq=stewart+periodic+table&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwj-ya3_7-jKAhUB7R4KHW7OA2QQ6AEIJTAB#v=onepage&q=stewart%20periodic%20table&f=false|fechaacceso=8 de febrero de 2016|idioma=inglés|año=2009}}</ref> Por ello con los años se han desarrollado otras tablas periódicas ordenadas en forma distinta, como por ejemplo en triángulo, pirámide, tablas en escalones, torre y en espiral.<ref name="Ham">{{cita libro|apellidos1=Ham|nombre1=Becky|título=The Periodic Table|fecha=2008|editorial=Infobase Pub.|ubicación=New York|isbn=9781438102382|páginas=27-28|url=https://books.google.com.uy/books?id=qemsEdmafYEC&pg=PA28&dq=%22chemical+galaxy%22&hl=es&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=%22chemical%20galaxy%22&f=false|fechaacceso=8 de febrero de 2016|idioma=inglés}}</ref> A este último tipo corresponde la [[galaxia química]], la espiral de [[Theodor Benfey]]<ref name="Oliveira">{{cita libro|apellidos1=Quadbeck-Seeger|nombre1=Hans-Jürgen|título=World of the elements elements of the world |fecha=2007|editorial=Wiley-VCH|ubicación=Weinheim |isbn=9783527611584 |página=107 |edición=1st ed.|url=https://books.google.com.uy/books?id=K5mxdcjILrcC&pg=PA107&dq=Emil+Zmaczynski&hl=es&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false|fechaacceso=8 de febrero de 2016}}</ref> y la forma en espiral-fractal de Melinda E Green.<ref name="fractal" />


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La tabla periódica de los elementos es una disposición de los elementos químicos en forma de tabla, ordenados por su número atómico (número de protones), por su configuración de electrones y sus propiedades químicas. Este ordenamiento muestra tendencias periódicas, como elementos con comportamiento similar en la misma columna.

En palabras de Theodor Benfey, la tabla y la ley periódica «son el corazón de la química —comparables a lo que la teoría de la evolución en biología (que sucedió al concepto de la Gran Cadena del Ser) y las leyes de la termodinámica en la física clásica».[1]​

Las filas de la tabla se denominan períodos y las columnas grupos. Seis grupos (columnas) tienen nombres. Así por ejemplo el grupo 17 son los halógenos y el grupo 18 son los gases nobles. La tabla también se divide en cuatro bloques de elementos con algunas propiedades químicas similares. Debido a que los elementos de la tabla periódica ocupan una posición ordenada, la tabla puede ser usada para obtener relaciones entre las propiedades de los elementos, o pronosticar propiedades de elementos nuevos todavía no descubiertos o sintetizados. La tabla periódica proporciona un marco útil para analizar el comportamiento químico y es ampliamente utilizada en química y otras ciencias.

Dmitri Mendeléyev publicó en 1869 la primera versión de tabla periódica que fue ampliamente reconocida. La desarrolló para ilustrar tendencias periódicas en las propiedades de los elementos entonces conocidos, al ordenar los elementos basándose en sus propiedades químicas,[2]​ si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos.[3]​ Mendeléyev también pronosticó algunas propiedades de elementos entonces desconocidos que anticipó que ocuparían los lugares vacíos en su tabla. La mayoría de sus predicciones se demostraron correctas cuando los elementos en cuestión fueron posteriormente descubiertos.

La tabla periódica de Mendeléyev ha sido desde entonces ampliada y mejorada con el descubrimiento o síntesis de elementos nuevos y el desarrollo de modelos teóricos nuevos para explicar el comportamiento químico. La estructura actual fue diseñada por Alfred Werner a partir de la versión de Mendeléyev. En 1952, el científico costarricense Gil Chaverri presentó una nueva versión basada en la estructura electrónica de los elementos, la cual permite ubicar las series de lantánidos y actínidos en una secuencia lógica de acuerdo con su número atómico.[4]​ Existen además otros arreglos periódicos de acuerdo a diferentes propiedades y según el uso que se le quiera dar (en didáctica, geología, etc).[5]​

Se han descubierto o sintetizado todos los elementos de número atómico desde el 1 (hidrógeno) al 118 (ununoctium); la IUPAC confirmó los elementos 113, 115, 117 y 118 el 30 de diciembre de 2015.[6]​ Los primeros 94 existen naturalmente, aunque algunos solo se han encontrado en cantidades pequeñas y fueron sintetizados en laboratorio antes de ser encontrados en la naturaleza.[n. 1]​ Los elementos con números atómicos del 95 al 118 solo han sido sintetizados en laboratorios. Allí también se produjeron numerosos radioisótopos sintéticos de elementos presentes en la naturaleza. Los elementos del 95 a 100 existieron en la naturaleza en tiempos pasados pero actualmente no.[7]​ La investigación para encontrar por síntesis nuevos elementos de números atómicos más altos continúa.

Tabla periódica de los elementos[8]​
Grupo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Bloque s d p
↓Período ·El helio pertenece al bloque s
1 1
H 		2
He·
2 3
Li 		4
Be 		5
B 		6
C 		7
N 		8
O 		9
F 		10
Ne
3 11
Na 		12
Mg 		13
Al 		14
Si 		15
P 		16
S 		17
Cl 		18
Ar
4 19
K 		20
Ca 		21
Sc 		22
Ti 		23
V 		24
Cr 		25
Mn 		26
Fe 		27
Co 		28
Ni 		29
Cu 		30
Zn 		31
Ga 		32
Ge 		33
As 		34
Se 		35
Br 		36
Kr
5 37
Rb 		38
Sr 		39
Y 		40
Zr 		41
Nb 		42
Mo 		43
Tc 		44
Ru 		45
Rh 		46
Pd 		47
Ag 		48
Cd 		49
In 		50
Sn 		51
Sb 		52
Te 		53
I 		54
Xe
6 55
Cs 		56
Ba 		57-71
* 		72
Hf 		73
Ta 		74
W 		75
Re 		76
Os 		77
Ir 		78
Pt 		79
Au 		80
Hg 		81
Tl 		82
Pb 		83
Bi 		84
Po 		85
At 		86
Rn
7 87
Fr 		88
Ra 		89-103
** 		104
Rf 		105
Db 		106
Sg 		107
Bh 		108
Hs 		109
Mt 		110
Ds 		111
Rg 		112
Cn 		113
Uut 		114
Fl 		115
Uup 		116
Lv 		117
Uus 		118
Uuo
Bloque f d
* Lantánidos 57
La 		58
Ce 		59
Pr 		60
Nd 		61
Pm 		62
Sm 		63
Eu 		64
Gd 		65
Tb 		66
Dy 		67
Ho 		68
Er 		69
Tm 		70
Yb 		71
Lu
** Actínidos 89
Ac 		90
Th 		91
Pa 		92
U 		93
Np 		94
Pu 		95
Am 		96
Cm 		97
Bk 		98
Cf 		99
Es 		100
Fm 		101
Md 		102
No 		103
Lr


Leyenda Estado de agregación de la materia a 0°C y 1 atm
(Según el color del número atómico)
1
H 		<- Número atómico Rojo Azul Negro Gris
<- Símbolo químico Gaseoso Líquido Sólido Desconocido


Categorías (según el color de fondo)
  Metales Metaloides No metales
Alcalinos Alcalino-
térreos 		Lantánidos Metales de
transición 		Otros
metales 		Otros no
metales 		Halógenos Gases
nobles
Actínidos

Historia

La historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la química y la física:

  • El descubrimiento de los elementos de la tabla periódica.
  • El estudio de las propiedades comunes y la clasificación de los elementos.
  • La noción de masa atómica (inicialmente denominada "peso atómico") y, posteriormente, ya en el siglo XX d. C., de número atómico.
  • Las relaciones entre la masa atómica (y, más adelante, el número atómico) y las propiedades periódicas de los elementos y el surgimiento de nuevos elementos

Descubrimiento de los elementos

Artículo principal: Descubrimiento de los elementos químicos

Aunque algunos elementos como el oro (Au), plata (Ag), cobre (Cu), plomo (Pb) y mercurio (Hg) ya eran conocidos desde la antigüedad, el primer descubrimiento científico de un elemento ocurrió en el siglo XVII d. C., cuando el alquimista Henning Brand descubrió el fósforo (P).[9]​ En el siglo XVIII d. C. se conocieron numerosos nuevos elementos, los más importantes de los cuales fueron los gases, con el desarrollo de la química neumática: oxígeno (O), hidrógeno (H) y nitrógeno (N). También se consolidó en esos años la nueva concepción de elemento, que condujo a Antoine Lavoisier a escribir su famosa lista de sustancias simples, donde aparecían 33 elementos. A principios del siglo XIX d. C., la aplicación de la pila eléctrica al estudio de fenómenos químicos condujo al descubrimiento de nuevos elementos, como los metales alcalinos y alcalino–térreos, sobre todo gracias a los trabajos de Humphry Davy. En 1830 ya se conocían 55 elementos. Posteriormente, a mediados del siglo XIX d. C., con la invención del espectroscopio, se descubrieron nuevos elementos, muchos de ellos nombrados por el color de sus líneas espectrales características: cesio (Cs, del latín caesĭus, azul), talio (Tl, de tallo, por su color verde), rubidio (Rb, rojo), etc.

Noción de elemento y propiedades periódicas

Lógicamente, un requisito previo necesario a la construcción de la tabla periódica era el descubrimiento de un número suficiente de elementos individuales, que hiciera posible encontrar alguna pauta en comportamiento químico y sus propiedades. Durante los siguientes dos siglos se fue adquiriendo un mayor conocimiento sobre estas propiedades, así como descubriendo muchos elementos nuevos.

La palabra "elemento" procede de la ciencia griega, pero su noción moderna apareció a lo largo del siglo XVII d. C., aunque no existe un consenso claro respecto al proceso que condujo a su consolidación y uso generalizado. Algunos autores citan como precedente la frase de Robert Boyle en su famosa obra El químico escéptico, donde denomina elementos "ciertos cuerpos primitivos y simples que no están formados por otros cuerpos, ni unos de otros, y que son los ingredientes de que se componen inmediatamente y en que se resuelven en último término todos los cuerpos perfectamente mixtos". En realidad, esa frase aparece en el contexto de la crítica de Robert Boyle a los cuatro elementos aristotélicos.

A lo largo del siglo XVIII d. C., las tablas de afinidad recogieron un nuevo modo de entender la composición química, que aparece claramente expuesto por Lavoisier en su obra Tratado elemental de química. Todo ello condujo a diferenciar en primer lugar qué sustancias de las conocidas hasta ese momento eran elementos químicos, cuáles eran sus propiedades y cómo aislarlas.

El descubrimiento de gran cantidad de elementos nuevos, así como el estudio de sus propiedades, pusieron de manifiesto algunas semejanzas entre ellos, lo que aumentó el interés de los químicos por buscar algún tipo de clasificación.

Los pesos atómicos

A principios del siglo XIX d. C., John Dalton (1766–1844) desarrolló una concepción nueva del atomismo, a la que llegó gracias a sus estudios meteorológicos y de los gases de la atmósfera. Su principal aportación consistió en la formulación de un "atomismo químico" que permitía integrar la nueva definición de elemento realizada por Antoine Lavoisier (1743–1794) y las leyes ponderales de la química (proporciones definidas, proporciones múltiples, proporciones recíprocas).

Dalton empleó los conocimientos sobre proporciones en las que reaccionaban las sustancias de su época y realizó algunas suposiciones sobre el modo como se combinaban los átomos de las mismas. Estableció como unidad de referencia la masa de un átomo de hidrógeno (aunque se sugirieron otros en esos años) y refirió el resto de los valores a esta unidad, por lo que pudo construir un sistema de masas atómicas relativas. Por ejemplo, en el caso del oxígeno, Dalton partió de la suposición de que el agua era un compuesto binario, formado por un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno. No tenía ningún modo de comprobar este punto, por lo que tuvo que aceptar esta posibilidad como una hipótesis a priori.

Dalton sabía que una parte de hidrógeno se combinaba con siete partes (ocho, afirmaríamos en la actualidad) de oxígeno para producir agua. Por lo tanto, si la combinación se producía átomo a átomo, es decir, un átomo de hidrógeno se combinaba con un átomo de oxígeno, la relación entre las masas de estos átomos debía ser 1:7 (o 1:8 se calcularía en la actualidad). El resultado fue la primera tabla de masas atómicas relativas (o pesos atómicos, como los llamaba Dalton), que fue posteriormente modificada y desarrollada en los años posteriores. Las inexactitudes antes mencionadas dieron lugar a toda una serie de polémicas y disparidades respecto a las fórmulas y los pesos atómicos, que solo comenzarían a superarse, aunque no totalmente, en el congreso de Karlsruhe en 1860.

Metales, no metales, metaloides y metales de transición

La primera clasificación de elementos conocida fue propuesta por Antoine Lavoisier, quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no metales y metaloides o metales de transición. Aunque muy práctica y todavía funcional en la tabla periódica moderna, fue rechazada debido a que había muchas diferencias tanto en las propiedades físicas como en las químicas.

Tríadas de Döbereiner

Uno de los primeros intentos para agrupar los elementos de propiedades análogas y relacionarlo con los pesos atómicos se debe al químico alemán Johann Wolfgang Döbereiner (1780–1849) quien en 1817 puso de manifiesto el notable parecido que existía entre las propiedades de ciertos grupos de tres elementos, con una variación gradual del primero al último. Posteriormente (1827) señaló la existencia de otros grupos de tres elementos en los que se daba la misma relación (cloro, bromo y yodo; azufre, selenio y telurio; litio, sodio y potasio).

Tríadas de Döbereiner
Litio LiCl
LiOH		 Calcio CaCl2
CaSO4		 Azufre H2S
SO2
Sodio NaCl
NaOH		 Estroncio SrCl2
SrSO4		 Selenio H2Se
SeO2
Potasio KCl
KOH		 Bario BaCl2
BaSO4		 Telurio H2Te
TeO2

A estos grupos de tres elementos se los denominó tríadas y hacia 1850 ya se habían encontrado unas 20, lo que indicaba una cierta regularidad entre los elementos químicos.

Döbereiner intentó relacionar las propiedades químicas de estos elementos (y de sus compuestos) con los pesos atómicos, observando una gran analogía entre ellos, y una variación gradual del primero al último.

En su clasificación de las tríadas (agrupación de tres elementos) Döbereiner explicaba que el peso atómico promedio de los pesos de los elementos extremos, es parecido al peso atómico del elemento de en medio. Por ejemplo, para la tríada Cloro, Bromo, Yodo los pesos atómicos son respectivamente 36, 80 y 127; si sumamos 36 + 127 y dividimos entre dos, obtenemos 81, que es aproximadamente 80 y si le damos un vistazo a nuestra tabla periódica el elemento con el peso atómico aproximado a 80 es el bromo lo cual hace que concuerde un aparente ordenamiento de tríadas.

Chancourtois

Artículo principal: Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois

En 1864, Chancourtois construyó una hélice de papel, en la que estaban ordenados por pesos atómicos (masa atómica) los elementos conocidos, arrollada sobre un cilindro vertical. Se encontraba que los puntos correspondientes estaban separados unas 16 unidades. Los elementos similares estaban prácticamente sobre la misma generatriz, lo que indicaba una cierta periodicidad, pero su diagrama pareció muy complicado y recibió poca atención.

Ley de las octavas de Newlands

Artículo principal: John Alexander Reina Newlands

En 1864, el químico inglés John Alexander Reina Newlands comunicó al Royal College of Chemistry (Real Colegio de Química) su observación de que al ordenar los elementos en orden creciente de sus pesos atómicos (prescindiendo del hidrógeno), el octavo elemento a partir de cualquier otro tenía unas propiedades muy similares al primero. En esta época, los llamados gases nobles no habían sido aún descubiertos.

Ley de las octavas de Newlands
1 2 3 4 5 6 7
Li
6,9

Na
23,0

K
39,0		 Be
9,0

Mg
24,3

Ca
40,0		 B
10,8

Al
27,0



 C
12,0

Si
28,1



 N
14,0

P
31,0



 O
16,0

S
32,1



 F
19,0

Cl
35,5



Esta ley mostraba una cierta ordenación de los elementos en familias (grupos), con propiedades muy parecidas entre sí y en periodos, formados por ocho elementos cuyas propiedades iban variando progresivamente.

El nombre de octavas se basa en la intención de Newlands de relacionar estas propiedades con la que existe en la escala de las notas musicales, por lo que dio a su descubrimiento el nombre de ley de las octavas.

Como a partir del calcio dejaba de cumplirse esta regla, esta ordenación no fue apreciada por la comunidad científica que lo menospreció y ridiculizó, hasta que 23 años más tarde fue reconocido por la Royal Society, que concedió a Newlands su más alta condecoración, la medalla Davy.

Tabla periódica de Mendeléyev

Artículo principal: Tabla periódica de Mendeléyev

En 1869, el ruso Dmitri Ivánovich Mendeléyev publicó su primera Tabla Periódica en Alemania. Un año después lo hizo Julius Lothar Meyer, que basó su clasificación periódica en la periodicidad de los volúmenes atómicos en función de la masa atómica de los elementos.[10]​ Por esta fecha ya eran conocidos 63 elementos de los 90 que existen en la naturaleza. La clasificación la llevaron a cabo los dos químicos de acuerdo con los criterios siguientes:

  • Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atómicas.
  • Los agruparon en filas o periodos de distinta longitud.
  • Situaron en el mismo grupo elementos que tenían propiedades químicas similares, como la valencia.
Tabla de Mendeléyev publicada en 1872. En ella deja casillas libres para elementos por descubrir.

La primera clasificación periódica de Mendeléyev no tuvo buena acogida al principio. Después de varias modificaciones publicó en el año 1872 una nueva Tabla Periódica constituida por ocho columnas desdobladas en dos grupos cada una, que al cabo de los años se llamaron familia A y B.

En su nueva tabla consigna las fórmulas generales de los hidruros y óxidos de cada grupo y por tanto, implícitamente, las valencias de esos elementos.

Esta tabla fue completada a finales del siglo XIX d. C. con un grupo más, el grupo cero, constituido por los gases nobles descubiertos durante esos años en el aire. El químico ruso no aceptó en principio tal descubrimiento, ya que esos elementos no tenían cabida en su tabla. Pero cuando, debido a su inactividad química (valencia cero), se les asignó el grupo cero, la Tabla Periódica quedó más completa.

El gran mérito de Mendeléyev consistió en pronosticar la existencia de elementos. Dejó casillas vacías para situar en ellas los elementos cuyo descubrimiento se realizaría años después. Incluso pronosticó las propiedades de algunos de ellos: el galio (Ga), al que llamó eka–aluminio por estar situado debajo del aluminio; el germanio (Ge), al que llamó eka–silicio; el escandio (Sc); y el tecnecio (Tc), que, aislado químicamente a partir de restos de un sincrotrón en 1937, se convirtió en el primer elemento producido de forma predominantemente artificial.

Noción de número atómico y mecánica cuántica

La tabla periódica de Mendeléyev presentaba ciertas irregularidades y problemas. En las décadas posteriores tuvo que integrar los descubrimientos de los gases nobles, las "tierras raras" y los elementos radioactivos. Otro problema adicional eran las irregularidades que existían para compaginar el criterio de ordenación por peso atómico creciente y la agrupación por familias con propiedades químicas comunes. Ejemplos de esta dificultad se encuentran en las parejas telurio–yodo, argón–potasio y cobalto–níquel, en las que se hace necesario alterar el criterio de pesos atómicos crecientes en favor de la agrupación en familias con propiedades químicas semejantes.

Durante algún tiempo, esta cuestión no pudo resolverse satisfactoriamente hasta que Henry Moseley (1867–1919) realizó un estudio sobre los espectros de rayos X en 1913. Moseley comprobó que al representar la raíz cuadrada de la frecuencia de la radiación en función del número de orden en el sistema periódico se obtenía una recta, lo cual permitía pensar que este orden no era casual sino reflejo de alguna propiedad de la estructura atómica. Hoy sabemos que esa propiedad es el número atómico (Z) o número de cargas positivas del núcleo.

La explicación que aceptamos actualmente de la "ley periódica" descubierta por los químicos de mediados del siglo pasado surgió tras los desarrollos teóricos producidos en el primer tercio del siglo XX d. C.. En el primer tercio del siglo XX d. C. se construyó la mecánica cuántica. Gracias a estas investigaciones y a los desarrollos posteriores, hoy se acepta que la ordenación de los elementos en el sistema periódico está relacionada con la estructura electrónica de los átomos de los diversos elementos, a partir de la cual se pueden predecir sus diferentes propiedades químicas.

Estructura y organización de la tabla periódica

La tabla periódica actual es un sistema donde se clasifican los elementos conocidos hasta la fecha. Se colocan de izquierda a derecha y de arriba a abajo en orden creciente de sus números atómicos. Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en 18 columnas verticales llamadas grupos o familias.[11]​

Hacia abajo y a la izquierda aumenta el radio atómico y el radio iónico.

Hacia arriba y a la derecha aumenta la energía de ionización, la afinidad electrónica y la electronegatividad.

Grupos

A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos o familias. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar, de los cuales diez son grupos cortos y los ocho restantes largos, que muchos de estos grupos correspondan a conocidas familias de elementos químicos: la tabla periódica se ideó para ordenar estas familias de una forma coherente y fácil de ver.

Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia, entendido como el número de electrones en la última capa, y por ello, tienen propiedades similares entre sí.

La explicación moderna del ordenamiento en la tabla periódica es que los elementos de un grupo poseen configuraciones electrónicas similares y la misma valencia, o número de electrones en la última capa. Dado que las propiedades químicas dependen profundamente de las interacciones de los electrones que están ubicados en los niveles más externos, los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas similares.

Por ejemplo, los elementos en el grupo 1 tienen una configuración electrónica ns1 y una valencia de 1 (un electrón externo) y todos tienden a perder ese electrón al enlazarse como iones positivos de +1. Los elementos en el último grupo de la derecha son los gases nobles, los cuales tienen lleno su último nivel de energía (regla del octeto) y, por ello, son excepcionalmente no reactivos y son también llamados gases inertes.

Numerados de izquierda a derecha utilizando números arábigos, según la última recomendación de la IUPAC (según la antigua propuesta de la IUPAC) de 1988 y entre paréntesis según el sistema estadounidense,[12]​ los grupos de la tabla periódica son:

Períodos

1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p

Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. El número de niveles energéticos de un átomo determina el periodo al que pertenece. Cada nivel está dividido en distintos subniveles, que conforme aumenta su número atómico se van llenando en este orden:

Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica y da forma a la tabla periódica. Los electrones situados en niveles más externos determinan en gran medida las propiedades químicas, por lo que éstas tienden a ser similares dentro de un mismo grupo, sin embargo la masa atómica varía considerablemente incluso entre elementos adyacentes. Al contrario, dos elementos adyacentes de mismo periodo tienen una masa similar, pero propiedades químicas diferentes.

La tabla periódica consta de 7 períodos:

Bloques

La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos, de acuerdo al principio de Aufbau.

Los bloques o regiones se denominan según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f. Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos.

Otras formas de representar la tabla periódica

Artículo principal: Alternativas de tablas periódicas
Tabla en espiral de Benfey.

Se estima que se han publicado más de 700 versiones de la tabla periódica.[13]​

La tabla periódica moderna a veces se expande a su forma larga o de 32 columnas restableciendo los elementos del bloque f a su posición natural entre los bloques s y d. A diferencia de la forma de 18 columnas, esta disposición da como resultado «el aumento sin interrupciones a la secuencia de los números atómicos».[14]​ También se hace más fácil ver la relación del bloque f con los otros bloques de la tabla periódica.[15]​ Jensen aboga por una forma de tabla con 32 columnas con base en que los lantánidos y actínidos son relegados en la mente de los estudiantes como elementos opacos y poco importantes que pueden ser puestos en cuarentena e ignorados.[16]​ A pesar de estas ventajas, los editores generalmente evitan la formulación de 32 columnas porque su relación rectangular no se adapta adecuadamente a la proporción de una página de libro.[17]​

Los científicos discuten la eficiencia de cada modelo de tabla periódica. Muchos cuestionan incluso que la distribución bidimensional sea la mejor. Argumentan que se basa en una convención y en conveniencia, principalmente por la necesidad de ajustarlas a la página de un libro y otras presentaciones en el plano. El propio Mendeléyev no estaba conforme y consideró la distribución en espiral, sin suerte. Algunos argumentos en favor de nuevos modelos consisten en, por ejemplo, la ubicación del grupo de los lantánidos y de los actínidos fuera del cuerpo de la tabla, e incluso que el helio debería estar ubicado en el grupo 2 de los alcaniotérreos pues comparte con ellos dos electrones en su capa externa.[18]​ Por ello con los años se han desarrollado otras tablas periódicas ordenadas en forma distinta, como por ejemplo en triángulo, pirámide, tablas en escalones, torre y en espiral.[5]​ A este último tipo corresponde la galaxia química, la espiral de Theodor Benfey[19]​ y la forma en espiral-fractal de Melinda E Green.[20]​

Según Phillip Stewart, si Mendeléyev hubiera seguido desarrollando el modelo en espiral, hubiera podido predecir las propiedades de los halógenos. Utilizando esta idea, el propio Stewart creó una tabla periódica en espiral a la que dio en llamar «Galaxia química», en la que acomoda la longitud creciente de los períodos en los brazos de una galaxia en espiral.[18]​

En palabras de Theodor Benfey, la tabla y la ley periódica

son el corazón de la química —comparables a lo que la teoría de la evolución en biología (que sucedió al concepto de la Gran Cadena del Ser) y las leyes de la termodinámica en la física clásica. Sin embargo, la tabla periódica estándar como se muestra en los salones de clase y se utiliza en los libros de texto siempre me pareció completamente insatisfactoria. Con sus lagunas de mamut en el primer y segundo períodos y las colecciones no unidas de lantánidos y actínidos flotantes por debajo de la tabla, la última impresión que un estudiante ganaría sería el sentido de la periodicidad de un elemento.
Theodor Benfey[1]​

Su preocupación, pues, era estrictamente pedagógica. Por ese motivo diseñó una tabla periódica oval similar a un campo de fútbol que no mostraba saltos ni elementos flotantes.[1]​ Ordena los elementos en una espiral continua, con el hidrógeno en el centro y los metales de transición, los lantánidos y los actínidos ocupando penínsulas.[21]​ No obstante, no se sintió satisfecho con el resultado, ya que no tenía espacio suficiente para los lantánidos. Por ello en un rediseño posterior creó una protusión para hacerles sitio y lo publicó en 1964 en la revista de la cual era editor en jefe, Chemistry, de la American Chemical Society. La tabla fue modificada para dejar abierta la posibilidad de acomodar nuevos elementos transuránicos que todavía no se habían detectado, cuya existencia había sido sugerida por Glenn Seaborg, así como otros cambios menores. La espiral de Benfey fue publicada en calendarios, libros de texto y utilizada por la industria química,[1]​ por lo cual se volvió popular.[22]​

La tabla fractal se basa en la continuidad de las características del elemento al final de una fila con el que se encuentra al inicio de la siguiente, lo que sugiere que la distribución podría representarse mejor con un cilindro en lugar de fraccionar la tabla en columnas. Además, en algunos casos había muchas diferencias entre algunos elementos con números atómicos bajos. Por otra parte, la tabla incorpora la familia de los actínidos y los lantánidos al diseño general, ubicándolos en el lugar que les correspondería por número atómico, en lugar de mantenerlos separados en dos grupos flotantes al final como sucede en la tabla estándar. El resultado es que las familias, en lugar de seguir columnas, siguen arcos radiales. Esta tabla evidencia la periodicidad introduciendo horquillas en el inicio de los períodos de longitud 8, 18 y 32.[20]​

La mayoría de las tablas periódicas son de dos dimensiones; sin embargo, se conocen tablas en tres dimensiones al menos desde 1862 (pre-data tabla bidimensional de Mendeleiev de 1869). Como ejemplos más recientes se puede citar la Clasificación Periódica de Courtines (1925),[23]​ el Sistema de Lámina de Wrigley (1949),[24]​ la hélice periódica de Giguère (1965)[25]​ y el árbol periódico de Dufour (1996).[26]​ Se ha descrito que la Tabla Periódica de Stowe (1989)[27]​ tiene cuatro dimensiones —tres espaciales y una de color—.[28]​

Las diversas formas de tablas periódicas pueden ser consideradas como un continuo en la química-física.[29]​ Hacia el final del continuo químico se puede encontrar, por ejemplo, la Tabla Periódica Inorgánica de Rayner-Canham (2002),[30]​ que hace hincapié en las tendencias, patrones, relaciones y propiedades químicas inusuales. Cerca del final del continuo físico está la tabla periódica ampliada escalonada por la izquierda de Janet (1928). Tiene una estructura que muestra una relación más estrecha con el orden de llenado de electrones por capa y, por asociación, la mecánica cuántica.[31]​ En algún lugar en medio del continuo se ubica la ubica tabla periódica estándar; se considera que expresa las mejores tendencias empíricas en el estado físico, la conductividad eléctrica y térmica, los números de oxidación, y otras propiedades fácilmente inferidas de las técnicas tradicionales del laboratorio químico.[32]​

Preguntas abiertas y controversias

Elementos sin propiedades químicas conocidas

Los elementos 108 (hasio), 112 (copernicio) y 114 (flerovio) no tienen propiedades químicas conocidas. Otros elementos superpesados pueden comportarse de forma diferente a lo que se predice por extrapolación, debido a los efectos relativistas; por ejemplo, se predijo que el flerovio exhibiría posiblemente algunas propiedades similares a las de los gases nobles, aunque actualmente (2016) se coloca en el grupo del carbono.[33]​ Sin embargo, experimentos posteriores sugieren que se comporta químicamente como plomo, como se espera a partir de su posición de la tabla periódica.[34]​

Otras extensiones de la tabla periódica

Véase también: Tabla periódica de los elementos ampliada

No está claro si los nuevos elementos encontrados continuarán el patrón de la tabla periódica estándar como parte del período 8 o se necesitará nuevos ajustes o adaptaciones. Seaborg espera que este periodo siga el patrón previamente establecido exactamente, de modo que incluiría un bloque s para los elementos 119 y 120, un nuevo bloque g para los próximos 18 elementos, y 30 elementos adicionales continuarían los bloques actuales f, d, y p.[35]​ Los físicos tales como Pekka Pyykkö han teorizado que estos elementos adicionales no seguirían la regla de Madelung, que predice cómo se llenan de capas de electrones, y por lo tanto afectarán la apariencia de la tabla periódica estándar.[36]​

Elemento con el número atómico más alto posible

El número de posibles elementos no se conoce. En 1911 Elliot Adams, con base en la disposición de los elementos en cada fila de la tabla periódica horizontal, predijo que no existirían los elementos de peso atómico superior a 256 —lo que estaría entre los elementos 99 y 100 en términos de hoy en día—.[37]​ La estimación reciente más alta es que la tabla periódica puede terminar poco después de la isla de estabilidad,[38]​ que según se considere un modelo relativista o no se centrará alrededor de Z = 120 y N = 172 o Z = 124-126 y N = 184,[39]​ ya que la extensión de la tabla periódica está restringida por las líneas de goteo[n. 2]​ de protones y de neutrones.[40]​ Otras predicciones del fin de la tabla periódica incluyen al elemento 128 de John Emsley,[7]​ al elemento 137 de Richard Feynman,[41]​ y al elemento 155 de Albert Khazan.[7]​[n. 3]​

Modelo de Bohr

El modelo de Bohr, no relativista, exhibe dificultad para los átomos con número atómico superior a 137, ya que estos requerirían que los electrones 1s viajen más rápido que c, la velocidad de la luz, lo que lo vuelve inexacto y no se puede aplicar a estos elementos.[43]​

Ecuación relativista de Dirac

La ecuación relativista de Dirac tiene problemas para elementos con más de 137 protones. Para ellos, la función de onda del estado fundamental de Dirac es oscilatoria, y no hay diferencia entre los espectros de energía positivo y negativo, como en la paradoja de Klein.[44]​ Si se realizan cálculos más precisos, teniendo en cuenta los efectos del tamaño finito del núcleo, se encuentra que la energía de enlace excede el límite para los elementos con más de 173 protones. Para los elementos más pesados, si el orbital más interno (1s) no está lleno, el campo eléctrico del núcleo tira de un electrón del vacío, lo que resulta en la emisión espontánea de un positrón;[45]​ sin embargo, esto no sucede si el orbital más interno está lleno, de modo que el elemento 173 no es necesariamente el final de la tabla periódica.[41]​

Colocación del hidrógeno y el helio

Solamente siguiendo las configuraciones electrónicas, el hidrógeno (configuración electrónica 1s1) y el helio (1s2) se colocan en los grupos 1 y 2, por encima de litio ([He]2s1) y berilio ([He]2s2).[46]​ Sin embargo, esta colocación se utiliza rara vez fuera del contexto de las configuraciones electrónicas: cuando los gases nobles —entonces llamados «gases inertes»— fueron descubiertos por primera vez alrededor de 1900, se les conocía como «el grupo 0», lo que reflejaba que no se les conocía ninguna reactividad química en ese momento, y el helio se colocó en la parte superior de ese grupo, porque compartía esta situación extrema. Aunque el grupo cambió su número formal, muchos autores siguieron colocando al helio directamente por encima del neón, en el grupo 18; uno de los ejemplos de tal colocación es la tabla IUPAC actual.[47]​

Las propiedades químicas del hidrógeno no son muy cercanas a los de los metales alcalinos, que ocupan el grupo 1, y por eso el hidrógeno a veces se coloca en otra parte: una de las alternativas más comunes es en el grupo 17. Una de las razones para ello es la estrictamente univalente química predominantemente no metálica del hidrógeno, la del flúor —el elemento colocado en la parte superior del grupo 17— es estrictamente univalente y no metálica. A veces, para mostrar cómo el hidrógeno tiene tanto propiedades correspondientes a las de los metales alcalinos y a los halógenos, puede aparecer en dos columnas al mismo tiempo.[48]​ También puede aparecer por encima del carbono en el grupo 14: así ubicado, se adapta bien al aumento de las tendencias de los valores de potencial de ionización y los valores de afinidad de electrones, y no se aleja demasiado de la tendencia de electronegatividad.[49]​ Por último, el hidrógeno a veces se coloca por separado de cualquier grupo porque sus propiedades en general difieren de las de cualquier grupo: a diferencia del hidrógeno, los otros elementos del grupo 1 muestran un comportamiento extremadamente metálico; los elementos del grupo 17 comúnmente forman sales —de ahí el término "halógeno"—; los elementos de cualquier otro grupo muestran una química multivalente. El otro elemento del periodo 1, el helio, a veces se coloca separado de cualquier grupo también.[50]​ La propiedad que distingue al helio del resto de los gases nobles —a pesar de que su extraordinario carácter inerte está muy cerca del neón y el argón—[51]​ es que, en su capa cerrada de electrones, el helio tiene solo dos electrones en el orbital más externo, mientras que el resto de los gases nobles tienen ocho.

Grupos incluidos en los metales de transición

Según IUPAC un metal de transición es «un elemento cuyo átomo tiene una subcapa d incompleta o que puede dar lugar a cationes».[52]​ De acuerdo con esta definición, todos los elementos en los grupos del 3 al 11 son metales de transición y se excluye al grupo 12, que comprende zinc, cadmio y mercurio.

Algunos químicos consideran que los «elementos del bloque d» y los «metales de transición» son categorías intercambiables, incluyendo por tanto al grupo 12 como un caso especial de metal de transición en el que los electrones d no participan normalmente en el enlace químico. El descubrimiento de que el mercurio puede utilizar sus electrones d en la formación de fluoruro de mercurio (IV) (HgF4) llevó a algunos científicos a sugerir que el mercurio puede ser considerado un metal de transición.[53]​ Otros, como Jensen, argumentan que la formación de un compuesto como HgF4 puede ocurrir solo bajo condiciones muy anormales. Como tal, el mercurio no puede ser considerado como un metal de transición por ninguna interpretación razonable en el sentido normal del término.[54]​

En otros casos hay quienes no incluyen al grupo 3, argumentando que estos no forman iones con una capa d parcialmente ocupada y por lo tanto no presentan las propiedades características de la química de los metales de transición.[55]​

Elementos en el grupo 3 del periodo 6 y 7

Aunque el escandio y el itrio son siempre los dos primeros elementos del grupo 3, la identidad de los próximos dos elementos no se resuelve. O bien son lantano y actinio, o lutecio y lawrencio. Existen argumentos físicos y químicos para apoyar esta última disposición,[56]​[57]​ pero no todos los autores están convencidos.[58]​

Tradicionalmente se representa al lantano y al actinio como los restantes miembros del grupo 3.[59]​ Se ha sugerido que este diseño se originó en la década de 1940, con la aparición de las tablas periódicas que dependen de las configuraciones electrónicas de los elementos y la noción de la diferenciación de electrones.

Las configuraciones de cesio, bario y lantano son [Xe]6s1, [Xe]6s2 y [Xe]5d16s2. Por lo tanto el lantano tiene un electrón diferenciador 5d y esto lo establece «en el grupo 3 como el primer miembro del bloque d para el periodo 6».[60]​

En el grupo 3 se ve un conjunto consistente de configuraciones electrónicas: escandio [Ar]3d14s2, itrio [Kr]4d15s2 y lantano. Aún en el período 6, se le asignó al iterbio una configuración electrónica de [Xe]4f135d16s2 y [Xe]4f145d16s2 para el lutecio, lo que resulta «en un electrón diferenciante 4f para el lutecio y lo establece firmemente como el último miembro del bloque f para el período 6.»[60]​ Matthias[61]​ describe la colocación del lantano en virtud del itrio como «un error en el sistema periódico — por desgracia propagado mayoritariamente por la compañía Welch [Sargent-Welch] ... y ... todo el mundo la copió». Lavelle lo refutó aportando una serie de libros de referencia conocidos en los que se presentaban tablas periódicas con tal disposición.[62]​

Las primeras técnicas para separar químicamente escandio, itrio y lutecio se basaron en que estos elementos se produjeron juntos en el llamado «grupo de itrio», mientras que La y Ac se produjeron juntos en el «grupo del cerio».[60]​ Por consiguiente, en los años 1920 y 30 algunos químicos colocaron el lutecio en el grupo 3 en lugar del lantano.[n. 4]​

Posteriores trabajos espectroscópicos encontraron que la configuración electrónica de iterbio era de hecho [Xe]4f146s2. Esto significaba que iterbio y lutecio tenían 14 electrones f, «resultando en un electrón diferenciante d en lugar de f» para el último, lo que lo hacía un «candidato igualmente válido» para la siguiente posición de la tabla periódica en el grupo 3 debajo del itrio.[60]​ Varios físicos en los años 1950 y 60 optaron por lutecio, a la luz de una comparación de varias de sus propiedades físicas con las del lantano.[60]​ Esta disposición, en la que el lantano es el primer miembro del bloque f, es cuestionada por algunos autores ya que este elemento carece de electrones f. Sin embargo, se ha argumentado que esta no es una preocupación válida dado que existen otras anomalías en la tabla periódica, como por ejemplo el torio, que no tiene electrones f pero forma parte de ese bloque.[63]​ En cuanto al lawrencio, su configuración electrónica se confirmó en 2015 como [Rn]5f147s27p1, lo que representa otra anomalía de la tabla periódica, independientemente de si se coloca en el bloque d o f, pues la potencialmente aplicable posición de bloque p se ha reservado para el ununtrium al que se le prevé una configuración electrónica de [Rn]5f146d107s27p1.[64]​

Forma óptima

Las muchas formas diferentes de la tabla periódica han llevado a preguntarse si existe una forma óptima o definitiva. Se cree que la respuesta a esta pregunta depende de si la periodicidad química tiene una verdad subyacente, o es en cambio el producto de la interpretación humana subjetiva, dependiente de la circunstancias, las creencias y las predilecciones de los observadores humanos. Se podría establecer una base objetiva para la periodicidad química determinando la ubicación del hidrógeno y el helio, y la composición del grupo 3. En ausencia de una verdad objetiva, las diferentes formas de la tabla periódica pueden ser consideradas variaciones de la periodicidad química, cada una de las cuales explora y hace hincapié en diferentes aspectos, propiedades, perspectivas y relaciones de y entre los elementos. Se cree que la ubicuidad de la tabla periódica estándar es una consecuencia de su diseño, que tiene un buen equilibrio de características en términos de facilidad de construcción y tamaño, y su descripción de orden atómico y tendencias periódicas.[65]​[66]​

Elementos

Gases

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Hidrógeno H 1 1 1 1 1 0 1
Nitrógeno N 15 2 7 14 7 7 7
Oxígeno O 16 2 8 16 8 8 8
Flúor F 17 2 9 19 9 10 9
Cloro Cl 17 3 17 36 17 19 17
Helio He 18 1 2 4 2 2 2
Neón Ne 18 2 10 20 10 10 10
Argón Ar 18 3 18 40 18 22 18
Kriptón Kr 18 4 36 84 36 48 36
Xenón Xe 18 5 54 131 54 77 54
Radón Rn 18 6 86 222 86 136 86

Líquidos

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Cesio Cs 1 6 55 133 55 78 55
Francio Fr 1 7 87 223 87 136 87
Mercurio Hg 12 6 80 201 80 121 80
Galio Ga 13 4 31 70 31 39 31
Bromo Br 17 4 35 80 35 45 35

Preparados de transición

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Rutherfordio Rf 4 7 104 261 104 157 104
Dubnio Db 5 7 105 262 105 157 105
Seaborgio Sg 6 7 106 263 106 157 106
Tecnecio Tc 7 5 43 99 43 56 43
Bohrio Bh 7 7 107 262 107 155 107
Hassio Hs 8 7 108 265 108 157 108
Meitnerio Mt 9 7 109 266 109 157 109
Darmstadtio Ds 10 7 110 271 110 161 110
Roentgenio Rg 11 7 111 272 111 161 111
Copernicio Cn 12 7 112 272 112 160 112
Ununtrio Uut 13 7 113 283 113 170 113
Ununcuadio Uuq 14 7 114 285 114 171 114
Ununpentio Uup 15 7 115 288 115 173 115
Ununhexio Uuh 16 7 116 289 116 173 116
Ununseptio Uus 17 7 117 291 117 174 117
Ununoctio Uuo 18 7 118 293 118 175 118

Preparados lantánidos y actínidos

Elemento Símbolo Grupo Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Prometio Pm Lantánido 61 147 61 86 61
Neptunio Np Actínido 93 237 93 144 93
Plutonio Pu Actínido 94 244 94 150 94
Americio Am Actínido 95 243 95 148 95
Curio Cm Actínido 96 247 96 151 96
Berkelio Bk Actínido 97 247 97 150 97
Californio Cf Actínido 98 251 98 153 98
Einstenio Es Actínido 99 252 99 153 99
Fermio Fm Actínido 100 257 100 157 100
Mendelevio Md Actínido 101 258 101 157 101
Nobelio No Actínido 102 259 102 157 102
Laurencio Lr Actínido 103 262 103 159 103

Sólidos alcalinos y alcalinotérreos

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Litio Li Alcalino 2 3 7 3 4 3
Sodio Na Alcalino 3 11 23 11 12 11
Potasio K Alcalino 4 19 39 19 20 19
Rubidio Rb Alcalino 5 37 86 37 49 37
Berilio Be Alcalinotérreo 2 4 9 4 5 4
Magnesio Mg Alcalinotérreo 3 12 24 12 12 12
Calcio Ca Alcalinotérreo 4 20 40 20 20 20
Estroncio Sr Alcalinotérreo 5 38 88 38 50 38
Bario Ba Alcalinotérreo 6 56 137 56 81 56
Radio Ra Alcalinotérreo 7 88 226 88 138 88

Sólidos de las familias del escandio, titanio, vanadio y cobre

Elemento Símbolo Familia Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Escandio Sc Escandio 4 21 45 21 24 21
Itrio Y Escandio 5 39 89 39 50 39
Lantano La Escandio 6 57 139 57 82 57
Actinio Ac Escandio 7 89 227 89 138 89
Titanio Ti Titanio 4 22 48 22 26 22
Circonio Zr Titanio 5 40 91 40 51 40
Hafnio Hf Titanio 6 72 179 72 105 72
Vanadio V Vanadio 4 23 50 23 27 23
Niobio Nb Vanadio 5 41 93 41 52 41
Tantalio Ta Vanadio 6 73 181 73 108 73
Cobre Cu Cobre 4 29 64 29 35 29
Plata Ag Cobre 5 47 107 47 61 47
Oro Au Cobre 6 79 196 79 118 79

Véase también

Notas

  1. ↑ Los elementos descubiertos inicialmente por síntesis y más tarde en la Naturaleza son el Technetium (43), el Promethium (61), el Ástato (85), el Neptunio (93), y el Plutonio (94).
  2. ↑ Para cada masa atómica existe una cantidad máxima de protones y otra de neutrones que pueden mantenerse unidos. Si se realiza un diagrama de Segrè con esta información se obtienen dos líneas, a las que se denomina «líneas de goteo» de protones y neutrones respectivamente, porque si se agregan más nucleidos se escurrirían o gotearían sin unirse al núcleo en forma permanente.[39]​
  3. ↑ P. J. Karol sostiene que los efectos gravitacionales podrían llegar a ser significativos cuando los números atómicos se vuelvan astronómicamente grandes, superando de esta manera otros fenómenos de inestabilidad generados por la gran masa de los núcleos, y que las estrellas de neutrones —con números atómicos del orden de 1021— podrían considerarse como la representación de los elementos más pesados ​​conocidos en el universo.[42]​
  4. ↑ El fenómeno de la separación en grupos distintos es causado por el incremento de la basicidad con el aumento del radio, y no constituye una razón fundamental para mostrar al lutecio debajo del itrio en lugar del lantano. Así, entre los metales alcalinotérreos del grupo 2, el magnesio —menos básico— pertenece al «grupo soluble» y calcio, estroncio y bario —más básicos— están en el «grupo del carbonato de amonio». Sin embargo, rutinariamente se los coloca a todos en el mismo grupo.

Referencias

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