Elementos por grupo Grupo IA: Metales Alcalinos Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K), Rubidio (Rb), Cesio (Cs) y Francio (Fr). • • • • • • • •
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Son metales blandos. Color gris plateado. Se pueden cortar con cuchillo (Séctil). Su densidad es muy pequeña. Buenos conductores de calor y electricidad. Reaccionan rápidamente con el agua y el oxigeno. Nunca se les encuentra como elementos libres en estado natural. Sus compuestos representativos son solubles en agua y están presentes en el agua de mar y en los depósitos de sal. El sodio y el potasio son lo elementos mas comunes. Poseen 1 electrón de valencia.
Nota: El hidrógeno se coloca en el Grupo IA porque tiene un electrón de valencia, como los demás elementos de este grupo. Sin embargo, es un gas diatomico, cuya química es muy diferente de los metales alcalinos representativos.
Sus usos • •
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El litio se utiliza para la síntesis de aluminios de gran resistencia. El sodio se utiliza en la industria textil, pues sus sales son blanqueantes. El potasio se utiliza para producir jabones, vidrios y fertilizantes. El rubidio se utiliza para eliminar gases en sistemas de vacío. El cesio es el principal constituyente de células fotoeléctricas. El francio no tiene apenas peso en la industria.
Grupo IIA: Metales Alcalinotérreos Berilio (Be), Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Estroncio (Sr), Bario (Ba), Radio (Ra).
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Tienen puntos de fusión más altos que los de los metales del Grupo IA. Su densidad es pequeña, aunque un poco mayor que la densidad de los metales alcalinos comparables. Son menos reactivos que los metales alcalinos. Todos los metales alcalinotérreos tienen dos electrones de valencia. Forman iones con doble carga positiva (2+). Poseen 2 electrones de valencia. Reaccionan directamente con halógenos, halógenos , hidrógeno (no berilio o magnesio), oxígeno, carbono, carbono , azufre, azufre , selenio y teluro, teluro , formando, excepto el berilio, compuestos mayoritariamente iónicos.
Sus usos •
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El carbonato de calcio es el compuesto que forma la greda, la piedra caliza y la calcita. El cal, el cemento los huesos y los depósitos de conchas marinas son ricos en calcio. El magnesio metálico se emplea para polvo de iluminación instantánea, bombillas fotográficas y en aleaciones de aluminio. El berilio es costoso, pero las aleaciones de este metal se emplean en herramientas que no producen chispas, en resortes y electrodos para soldadura por puntos. El berilio y sus componentes son tóxicos. Los compuestos de bario son extensamente en pigmentos blancos El radio es radiactivo.
Grupo IIIA: Térreos (La familia del Boro) Boro (B), Aluminio (Al), Galio (Ga), Indio (In), Talio (Tl). •
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El primer elemento de este grupo es el boro(B), un metaloide de punto de fusión muy alo y propiedades en las que predomina el carácter no metálico. Forman iones con carga positiva (3+). Poseen 3 electrones de valencia. La densidad y el carácter metálico aumentan con el número atómico. No reaccionan de modo apreciable con el agua. Reaccionan con los halógenos formando halogenuros gaseosos (boro, aluminio, galio e indio) y sólido (talio). El boro no conduce la corriente, el aluminio y el indio son buenos conductores y los otros dos malos.
Sus usos Sus aplicaciones en estado puro son: •
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Boro en industria nuclear, semiconductores (dopado) y aleaciones. Aluminio en aleaciones ligeras y resistentes a la corrosión. Galio en semiconductores (arseniuro de galio) Indio en aleaciones y semiconductores. Talio en fotocélulas, vidrios. El talio es muy tóxico.
Grupo IVA: Carbonoideos (La familia del Carbono) Carbono (C), Silicio (Si), Germanio Germanio (Ge), Estaño Estaño (Sn), Plomo Plomo (Pb). •
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El carácter metálico aumenta de arriba hacia abajo en los elementos del grupo IVA. Las propiedades físicas y químicas varían mucho desde el primero (carbono, no metal, forma compuestos covalentes con los no metales e iónicos con los metales) al último (plomo, metal): el carbono es muy duro (diamante ( diamante)) y el plomo rayado con las uñas. El silicio y germanio son metaloides de dureza intermedia. Al descender en el grupo desciende la fuerza de enlace entre los átomos y como consecuencia los puntos de fusión y ebullición. Tienen cuatro electrones de valencia. No reaccionan con el agua. El germanio, estaño y plomo son atacados por los ácidos. Con la excepción del carbono, son atacados por disoluciones alcalinas desprendiendo hidrógeno. hidrógeno . Reaccionan con el oxígeno. Poseen 4 electrones de valencia.
Sus usos •
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Los elementos silicio y el germanio se emplean en la industria electrónica. El óxido de silicio en la fabricación de vidrios. El carbono y sus derivados como combustibles En la síntesis de productos orgánicos; el estaño, el plomo y sus aleaciones son muy útiles. El plomo es tóxico.
Grupo VA: Nitrogenoideos (La familia del Nitrógeno) Nitrógeno (N), Fósforo Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Bismuto (Bi). •
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Incluyen los no metales nitrógeno y fósforo, los metaloides arsénico y antimonio y el metal pesado bismuto. Hay un cambio muy notorio de apariencia y propiedades de arriba hacia abajo. A alta temperatura son muy reactivos. Suelen formar enlaces covalentes entre el N y el P y enlaces iónicos entre Sb y Bi. Poseen 5 electrones de valencia. No reaccionan con el agua o con los ácidos no oxidantes; salvo el nitrógeno, todos reaccionan con ácidos oxidantes. En estado pentavalente todas las combinaciones oxigenadas son ácidas, disminuyendo su fuerza según aumenta el número atómico.
Sus usos •
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En estado elemental el nitrógeno se emplea como gas inerte en soldadura y conservación. El arsénico y antimonio como semiconductores. El fósforo en pirotecnia. Los compuestos de nitrógeno y fósforo son importantísimos y se emplean en abonos, detergentes, etc. El fósforo, arsénico y antimonio y sus combinaciones son tóxicos.
Grupo VIA: Calcógenos o Anfígenos Oxígeno (O), Azufre (S),Selenio (S),Selenio (Se), Telurio (Te) y Polonio (Po). •
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El nombre calcógeno proviene del griego y significa formador de minerales: una gran parte de los constituyentes de la corteza son óxidos o sulfuros. El término anfígeno fue asignado por Berzelius y significa formador de ácidos y bases. Tienen seis electrones de valencia. Sus propiedades varían de no metálicas a metálicas, en cierto grado conforme aumenta su número atómico. Tienen 6 electrones de valencia. No reaccionan con el agua. salvo el azufre, no reaccionan con las bases. Excepto el oxígeno, todos reaccionan con el ácido nítrico concentrado. Con el oxígeno forman dióxidos que en con agua dan lugar a los correspondientes oxoácidos. Con los metales forman óxidos, sulfuros, seleniuros y telururos, cuya estabilidad disminuye desde el oxígeno al teluro.
Sus usos •
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El oxígeno es fundamental en todos los procesos de oxidación (combustiones, metabolismo de los seres vivos) y es la base de numerosos procesos industriales. El azufre se emplea como fungicida y en numerosos procesos industriales. El selenio y teluro se emplean como semiconductores. El polonio no tiene prácticamente utilidad por ser radiactivo. Las combinaciones hidrogenadas de estos elementos (excepto el agua) son gases tóxicos de olor desagradable .
Grupo VIIA: Halógenos Flúor (F), lúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Yodo (I), Astato (At). •
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El término "halógeno" significa "formador de sales" y a los compuestos que contienen halógenos con metales se les denomina "sales". Tienen 7 electrones de valencia. Tienen 2 átomos por molécula, es decir, diatomicos. Son demasiado reactivos para hallarse libres en estado natural. A temperatura ambiente se encuentran en los tres estados de la materia. Reaccionan con casi todos los metales formando haluros metálicos, casi todos ellos iónicos. En estado elemental se usa solamente el cloro en el tratamiento de aguas. Los compuestos de estos elementos son muy importantes y útiles.
Sus usos • •
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Debido a su poder oxidante, todos los halógenos son tóxicos. Algunas combinaciones halogenadas (fluoruros, cloratos y bromatos) son muy venenosos. Los derivados del fluor son útiles como insecticidas. insecticidas . El cloro encuentra su principal aplicación como agente de blanqueo en las industrias papelera y textil. textil . Los bromuros actúan médicamente como sedantes, sedantes , y el bromuro de plata se utiliza como un elemento fundamental en las placas fotográficas. El yodo, cuya presencia en el organismo humano resulta esencial y cuyo defecto produce bocio, bocio, se emplea como antiséptico en caso de heridas y quemaduras.
Grupo VIIIA: Gases Nobles Helio (He), (He), Neón (Ne), (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr), (Kr), Xenón (Xe), (Xe), Radón (Rn). (Rn). • •
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Están situados en el extremo derecho de la tabla periódica. Existen como átomos gaseosos individuales que no tienden a participar en reacciones con otros elementos. Tienen un nivel de energía de electrones más externo completamente lleno, con dos electrones en el caso del helio, y con ocho en los demás. Tienen 8 electrones de valencia. Se obtienen por licuación fraccionada de aire. El helio a partir de pozos de gas natural. Todos son gases incoloros, inodoros e insípidos, solubles en agua. Tienen puntos de fusión muy bajos.
Sus usos •
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Su uso principal está en iluminación: tubos de descarga (helio da color marfil, neón rojo, argón azul rojizo, criptón azul verdoso y xenón violeta). Bombillas incandescentes (criptón y xenón, que impiden la difusión térmica del metal del filamento y aumentan la temperatura de trabajo y el rendimiento luminoso). Otros usos son la creación de atmósferas inertes en soldadura y corte (argón). Relleno de globos (helio) Gases de inmersión (helio). Refrigerantes para bajas temperaturas y superconductividad (helio, neón).
Metales de transición Se identifican fácilmente por medio de un número romano seguido de la letra “B”. Las propiedades de los metales de transición presentan cierta semejanza. Estos metales son más quebradizos y duros, tienen puntos de fusión y de ebullición más altos que los demás metales. Las densidades, puntos de fusión y de ebullición aumentan y luego disminuyen dentro de cada periodo, conforme el número atómico aumenta. Esta tendencia es más evidente en los metales de transición de los periodos sexto y séptimo. Son mucho menos reactivos que los metales alcalinos y los alcalinotérreos. Pueden perder dos electrones de valencia del subnivel s más externo, además de electrones d retenidos débilmente en el nivel de energía mas bajo siguiente. Es así que un metal de transición específico pierde un número variable de electrones para formar iones positivos con cargas diferentes. Al cobre (Cu), la plata (Ag) y el oro (Au), se les suele llamar metales de acuñación, y los son buenos conductores del calor y de la electricidad.
Sus usos •
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El cobre se utiliza extensamente en aplicaciones eléctricas, acuñación, tubería para agua y aleaciones muy conocidas, como el latón, el bronce y la plata de ley. La plata, con su brillante lustre metálico, es el mejor conductor, tanto del calor como de la electricidad. Se emplea en acuñación, joyería, contactos eléctricos, circuitos impresos, espejos, baterías y productos químicos de fotografía.
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Las aleaciones de hierro, conocidas como aceros, contienen pequeñas cantidades de metales, como cromo, manganeso y níquel, que le imparten resistencia, dureza y durabilidad. El zinc es importante en la producción de latón, pilas secas y piezas fundidas a troquel para artículos de ferretería y automotrices.
Metales de transición interna •
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Las dos filas de elementos de la parte inferior de la tabla periódica se conocen como metales de transición interna. Los elementos con número atómico 58 al 71 se conocen como lantánidos. Estos elementos tienen dos electrones externos en el subnivel 6s más otros electrones en el subnivel 4f. Los elementos con número atómico del 90 al 103 se conocen como los actínidos. Los actínidos tienen 2 electrones externos en el subnivel 7s más otros electrones en el subnivel 5f. Los lantánidos y los actínidos tienen subniveles f parcialmente ocupados. Sus propiedades son tan semejantes que es difícil separarlos por medios químicos, pero algunos métodos nuevos han permitido reducir los costos de purificación.
Sus usos Se utilizan en: • • • • •
Piedras de encendedor Lámparas de arco de carbono Láseres Agentes para colorear vidrio Compuestos que producen el intenso color rojo que se necesita en los cinescopios de televisor.
Bibliografía
Familias de la tabla periódica http://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/sinmarcos/elementos/familias.html#mt Imágenes http://www.theodoregray.com/PeriodicTable/Posters/Poster2.2000.JPG Metales Alcalinos http://es.wikipedia.org/wiki/Alcalino Metales Alcalinotérreos http://es.wikipedia.org/wiki/Alcalinotérreo Térreos http://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_del_grupo_13 Carbonoideos http://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_del_grupo_14 Nitrogenoideos http://es.wikipedia.org/wiki/Nitrogenoideos Calcogenos http://es.wikipedia.org/wiki/Anfígeno
Halógenos http://es.wikipedia.org/wiki/Halógeno Gases Nobles http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_noble Metales de transición http://es.wikipedia.org/wiki/Metal_de_transición
