Tabla periódica

Lo esencial

• La tabla actual ordena los elementos por número atómico creciente.
• Grupos (columnas): elementos con los mismos electrones de valencia y propiedades químicas parecidas. Periodos (filas): mismo número de niveles de energía.
• Familias que más se preguntan: alcalinos, alcalinotérreos, halógenos y gases nobles.
• Metales, no metales y metaloides: dónde están y cómo se comportan.
• Propiedades periódicas: radio atómico, energía de ionización, electronegatividad y carácter metálico.

Historia y organización

Dmitri Mendeléiev publicó en 1869 una tabla ordenada por masa atómica y dejó huecos para elementos aún no descubiertos, cuyas propiedades predijo con éxito (como el galio y el germanio). Más tarde, Henry Moseley (1913) mostró que el orden correcto lo da el número atómico; ese es el criterio de la ley periódica moderna.

La tabla tiene 18 grupos y 7 periodos. Por la configuración electrónica se divide en bloques:

Bloque	Grupos	Tipo de elementos
$s$	1 y 2	metales activos (más el H y el He)
$p$	13 a 18	no metales, metaloides y algunos metales
$d$	3 a 12	metales de transición
$f$	filas separadas abajo	lantánidos y actínidos (transición interna)

Para un elemento representativo, el periodo es el último nivel $n$ de su configuración, y el grupo se obtiene de sus electrones de valencia: si terminan en $s$, el grupo es igual al número de electrones $s$; si terminan en $p$, es 10 + (electrones $s$ + $p$) en la numeración del 1 al 18.

Familias, metales y no metales

Grupo	Familia	Valencia típica	Ejemplos y rasgos
1	Metales alcalinos	$+1$	Li, Na, K; muy reactivos con agua
2	Alcalinotérreos	$+2$	Be, Mg, Ca
17	Halógenos	$-1$	F, Cl, Br, I; forman sales con metales
18	Gases nobles	0	He, Ne, Ar; capa de valencia llena, muy poco reactivos

El hidrógeno se coloca en el grupo 1 por su configuración $1s^1$, pero no es un metal alcalino.

• Metales (a la izquierda y al centro): brillo, conducen calor y electricidad, son maleables y dúctiles, tienden a perder electrones (forman cationes). El mercurio es líquido a temperatura ambiente.
• No metales (a la derecha, arriba): malos conductores, tienden a ganar electrones (forman aniones). El bromo es líquido a temperatura ambiente.
• Metaloides (en la "escalera" entre ambos): B, Si, Ge, As, Sb, Te; propiedades intermedias. El silicio es un semiconductor.

Propiedades periódicas

Propiedad	En un periodo (→)	En un grupo (↓)
Radio atómico	disminuye	aumenta
Energía de ionización	aumenta	disminuye
Electronegatividad	aumenta	disminuye
Carácter metálico	disminuye	aumenta

¿Por qué? Hacia la derecha aumenta la carga nuclear sin agregar niveles: el núcleo atrae más a los electrones, el átomo se encoge y cuesta más quitarle un electrón. Hacia abajo se agregan niveles: los electrones externos quedan más lejos y más protegidos.

• Energía de ionización: energía necesaria para quitar un electrón a un átomo gaseoso. Los gases nobles tienen las más altas de su periodo.
• Electronegatividad: tendencia de un átomo a atraer los electrones de un enlace. El flúor es el más electronegativo (4.0 en la escala de Pauling); los alcalinos de abajo, como el cesio, son de los menos.
• Un catión es más pequeño que su átomo neutro y un anión es más grande.

Ejemplo resuelto

1. ¿Cuál de los siguientes elementos tiene la mayor electronegatividad?

a) Na b) Mg c) Cl d) F

Solución. La electronegatividad aumenta hacia la derecha y hacia arriba. Na, Mg y Cl están en el periodo 3; el Cl es el de más a la derecha. El F está en el mismo grupo que el Cl, pero un periodo más arriba, así que es aún más electronegativo. Respuesta: d.

2. Un elemento tiene la configuración $[\text{Ar}]\,4s^2\,3d^{10}\,4p^5$. ¿En qué periodo y grupo se ubica?

a) Periodo 4, grupo 17 b) Periodo 5, grupo 7 c) Periodo 4, grupo 5 d) Periodo 3, grupo 17

Solución.

1. El nivel más alto es $n = 4$: periodo 4.
2. Electrones de valencia: $4s^2\,4p^5$, en total 7, y termina en $p$: grupo $10 + 7 = 17$ (halógenos).

Es el bromo. Respuesta: a.

Errores comunes

• Decir que la tabla moderna se ordena por masa atómica.
• Invertir las tendencias: el radio disminuye hacia la derecha.
• Clasificar al hidrógeno como metal alcalino.
• Confundir grupos (columnas) con periodos (filas).
• Suponer que un anión mide lo mismo que su átomo neutro; al ganar electrones se hace más grande.

Para recordar

• Orden por $Z$; grupo = valencia; periodo = número de niveles.
• Grupo 1 alcalinos, 2 alcalinotérreos, 17 halógenos, 18 gases nobles.
• Hacia la derecha y arriba: más electronegatividad y energía de ionización, menor radio.
• El flúor es el elemento más electronegativo.