La tabla periódica o sistema periódico es un esquema que muestra la estructura y disposición de los elementos químicos, de acuerdo a una ley de periodicidad. Esta consiste en que “las propiedades de los elementos son una función periódica de sus números atómicos”. También se conoce como tabla periódica de los elementos, sistema periódico o simplemente como tabla periódica, a un esquema diseñado para organizar y segmentar cada elemento químico, de acuerdo a las propiedades y particularidades que posea.
Además de ello, se puede decir que, la tabla periódica es la herramienta gráfica donde se representan a todos los elementos organizados según el orden creciente de sus números atómicos. Se llama periódica porque transcurrido un ‘periodo’ (un cierto número de casillas), los elementos se agrupan en una nueva fila y van formando columnas (grupos o familias) en las que se sitúan elementos con propiedades químicas parecidas.
Así, por ejemplo, a la izquierda se sitúan los metales ligeros, en el centro los metales pesados y a la derecha los no metales. La primera tabla periódica se publicó en 1869 y fue obra del químico ruso Dmitri Mendeléiev (1834-1907), quien utilizó para construirla los 63 elementos conocidos hasta el momento.
Desde los comienzos de la era moderna de la Química, constituyó una gran preocupación de los investigadores la ordenación de los elementos conocidos, con el objeto de relacionar sus propiedades. Entre los científicos destacados tenemos a Johann Wolfgang Döbereiner, John Newlands, Dmitri I. Mendeléiev y Julius Meyer, estos dos últimos desarrollaron independientemente la ley de periodicidad, logrando alcanzar los mismos resultados. Así, todos los elementos químicos se encuentran ordenados en sentido creciente en relación a su número atómico. El mismo representa el número de protones del núcleo de su átomo y por consiguiente, el de electrones que se encuentran en la corona. De esta manera, cada elemento posee un protón y un electrón más que el que le antecede. La estructura electrónica de un átomo es exactamente igual que la del elemento que le procede, diferenciándose únicamente en el último electrón. Por lo tanto, todos los elementos que posee igual número de electrones, en su capa más externa, tendrán propiedades químicas similares.
La tabla periódica es una herramienta fundamental para el estudio de la química, pues permite conocer las semejanzas entre diferentes elementos y comprender qué puede resultar de las diferentes uniones entre los mismos.
Cómo está organizada la tabla periódica?
La tabla periódica actual es un sistema donde se clasifican los elementos conocidos. 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.
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 las conoce como grupos o familias. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar.
En la tabla periódica los grupos se organizan en columnas verticales. A los grupos se los denomina familias. Todos los elementos en un grupo muestran características químicas similares. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia. La reactividad, el estado físico a temperatura ambiente (gaseoso, líquido o sólido) y los tipos de uniones son todas propiedades químicas compartidas dentro de las familias.
Períodos:
Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. El número de niveles energéticos de un átomo determina el período al que pertenece. Cada nivel está dividido en distintos subniveles.
En la tabla periódica, los períodos están organizados en filas horizontales. Los elementos ganan protones a medida que progresan a través de los períodos. En el primer período, el hidrógeno tiene un protón, el helio tiene dos. En el segundo, el litio tiene tres protones, el berilio tiene cuatro y así sucesivamente. Para equilibrar la carga en los protones, cada elemento también tiene que ganar electrones. Los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales.
Historia de la tabla periódica
A partir del siglo XIX los científicos tuvieron la necesidad de establecer un orden en los elementos descubiertos. Decidieron hacerlo partiendo de sus masas atómicas y agrupando aquellos que se asemejan. Pero esta tarea no era sencilla, puesto que era difícil expresar en un cuadro ordenado las similitudes y diferencias entre ellos. En 1817, el químico Döbereiner presentó un informe donde expresaba la relación entre la masa y las propiedades de los diferentes elementos. De esta manera, formó los grupos de elementos semejantes, como lo son las triadas, donde la masa de uno de ellos se ubica en medio de los otros dos. Partiendo de esa investigación, en 1850, se organizaron unas 20 tríadas. Posteriormente, Chancourtois y Newlands descubrieron la Ley de las Octavas, que permitió mejorar la distribución de los elementos en la tabla y las relaciones en ella plasmadas. Dicha Ley explica que las propiedades químicas se repiten sucesivamente cada ocho elementos.
Fue en 1869 cuando Meyer comprobó que el volumen atómico de los elementos presentaba una cierta periodicidad. Se supo de ciertos elementos que tenían un volumen similar a aquellos elementos que se les parecen en composición. En 1869 Mendeléyev presentó la primera versión de la tabla periódica. La misma estaba compuesta por una columna con 63 elementos, agrupados de acuerdo a sus propiedades en común, y varios espacios en blanco. El químico asumió que faltaban algunos, los correspondientes a las masas atómicas que aún no se conocían y que permitían que la tabla tuviera una regularidad numérica absoluta. Años más tarde, al descubrir los elementos faltantes, se comprobó que Mendeléyev tenía razón.
Más tarde, Mendeléyev añadió las fórmulas correspondientes a los óxidos e hidruros de cada sección. A finales del siglo XIX, la tabla periódica comenzó a incluir el grupo cero.
