¿Para qué sirve la tabla periódica?

La tabla periódica es como el gran mapa de la química. Es una herramienta que organiza todos los elementos químicos conocidos, esos que forman absolutamente todo lo que nos rodea: desde el aire que respiramos hasta el teléfono móvil que usamos cada día.

Cada elemento está representado con un símbolo (como H para el hidrógeno o O para el oxígeno), y se ordena en función de su número atómico, que es básicamente la cantidad de protones que tiene en el núcleo de su átomo.

Pero la tabla periódica no solo es un listado: está diseñada de forma que los elementos que tienen propiedades similares estén cerca unos de otros. Por eso, al mirar la tabla periódica, los científicos pueden entender de un vistazo muchas cosas sobre el comportamiento de cada elemento, sus reacciones químicas y con qué otros puede combinarse.

La tabla periódica es una herramienta científica que nos ayuda a entender cómo está organizado todo lo que nos rodea. No es solo una lista de elementos químicos: es como un mapa que nos permite conocer mejor cada uno de ellos y cómo se comportan.

Cada elemento tiene su propia “casilla” en la tabla, donde se incluye información como su nombre, su símbolo, su número atómico y su masa atómica. Gracias a esto, podemos:

1. Saber qué elemento es aunque solo tengamos su símbolo o nombre.
2. Calcular masas en las reacciones químicas.
3. Predecir cómo va a reaccionar un elemento o con qué facilidad ganará o perderá electrones.

Además, la tabla está organizada de forma que los elementos con propiedades similares están cerca unos de otros. Las columnas, llamadas grupos, reúnen elementos con comportamientos parecidos. Y las filas, llamadas periodos, nos muestran cómo cambian esas propiedades a medida que avanzamos por la tabla.

Por ejemplo, si conoces la posición de un elemento, puedes saber si es más grande o más pequeño que otro (radio atómico), si necesita más o menos energía para perder un electrón (energía de ionización), o si tiene más o menos facilidad para atraer electrones (electronegatividad).

Como en cualquier tabla, en la tabla periódica de los elementos podemos distinguir columnas (verticales) y filas (horizontales). En la tabla periódica hay 18 columnas o grupos y 7 filas o periodos.

Además, habrás podido comprobar que normalmente dentro de cada una de las casillas de la tabla aparece, como mínimo, la siguiente información:

• Símbolo del elemento químico: abreviaturas o signos que se utilizan para identificar los elementos. Suelen constar de una o dos letras, de las cuales la primera siempre se escribe en mayúscula.
• Nombre del elemento químico: nombre del elemento químico que se corresponde con la abreviatura superior. Suele estar debajo del símbolo.
• Número atómico: número total de protones que tiene cada átomo de ese elemento. Suele aparecer en la parte superior izquierda de la casilla del elemento (o en la parte superior derecha de las tablas más completas).
• Masa atómica: masa de un átomo, normalmente puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones en un solo átomo. Se dispone debajo del nombre del elemento en las tablas más simples aunque en otras puede aparecer en la parte superior derecha de la casilla del elemento.

Existen tablas periódicas que incluyen otro tipo de información más compleja y específica como los estados de oxidación (útiles a la hora de formular compuestos químicos, por ejemplo), la energía de ionización, electronegatividad, etc., pero las tablas periódicas básicas suelen dar bastante información y suelen ser suficiente para el usuario medio, que a partir de ella puede averiguar información como la que te contamos a continuación.

Aquí te descubrimos cómo está organizada la tabla periódica.

En ocasiones, conocemos el símbolo del elemento químico pero no sabemos su nombre. En otras ocasiones, sabemos el nombre del elemento químico, pero no su abreviatura o símbolo. De hecho, es muy fácil que te haya pasado esto alguna vez en clase.

En estos casos, podemos recurrir a una tabla periódica, sin necesidad de que sea una compleja, y consultar el dato que nos falta de forma rápida y certera.

En algunas ocasiones, conocemos el elemento químico al que nos enfrentamos pero necesitamos saber su masa atómica, es decir, cuánto pesa un átomo de ese elemento.

Esta información te será útil, por ejemplo, a la hora de realizar las siguientes tareas:

• Calcular la cantidad concreta de una sustancia.
• Analizar los resultados obtenidos en los ensayos o experimentos.
• Calcular el porcentaje de la masa.
• Comprender las masas molares precisas de las moléculas complejas.

Aquí te descubrimos las características de los grupos de la tabla periódica.

El número atómico es el número total de protones que tiene un átomo de un elemento. En un átomo eléctricamente neutro, que no sea un catión (cargado positivamente, con un electrón menos de lo que le corresponde según su estado normal) o un anión (cargado negativamente, con un electrón más de lo que le corresponde según su estado normal), el número de protones es igual al de electrones.

El número de protones es el factor decisivo cuando se trata de distinguir un elemento de otro, ya que el número de electrones o de neutrones no cambia el tipo de elemento.

El radio atómico es la mitad de la distancia entre el centro de dos átomos de un mismo elemento que apenas se tocan entre ellos. En este caso, conocer la posición de un elemento químico en la tabla periódica nos puede ayudar a averiguar su radio atómico aproximado o comparado con otro elemento. Para ello, tenemos que saber que el radio atómico:

• Se incrementa a medida que nos movemos desde arriba hacia debajo de la tabla periódica.
• Desciende a medida que nos movemos desde la izquierda hacia la derecha a través de la tabla periódica.

De esta forma, el calcio es más pequeño que el rubidio pero mayor que el hierro.

La energía de ionización es la energía requerida para retirar un electrón desde el átomo de un elemento. En este caso, si sabemos la posición de dos elementos en la tabla periódica, podemos saber a qué elemento será más fácil "quitarle" un electrón. Solo tendremos que tener en cuenta que:

• La energía de ionización desciende a medida que se mueve de arriba hacia abajo de la tabla periódica.
• La energía de ionización aumenta a medida que se mueve de la izquierda hacia la derecha de la tabla periódica.

Entre el berilio y el oxígeno, el oxígeno tiene más energía de ionización. Si comparamos el oxígeno y el azufre, que está en el mismo grupo pero en el siguiente periodo, el oxígeno también tiene mayor energía de ionización ya que está más arriba en la tabla periódica.

La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer electrones. En la práctica esto se traduce a la habilidad de formar un enlace químico. Para saber si un elemento químico tendrá una gran capacidad para formar un enlace químico o no, solo tenemos que tener en cuenta el patrón que sigue en la tabla periódica, es decir:

• Desciende a medida que se mueve de arriba hacia abajo.
• Se incrementa a medida que se mueve de izquierda hacia la derecha.

Al igual que en el caso anterior, el oxígeno es más electronegativo que el berilio y que el azufre ya que está más a la derecha que el primero y más arriba que el azufre.

La afinidad electrónica es el cambio de energía que sufre un átomo neutro cuando atrae un electrón para convertirse en un ion negativo. En este caso, la afinidad electrónica no varía de una forma tan exacta como en los casos anteriores aunque si podemos decir que, en general, la afinidad electrónica:

• Asciende, en un mismo período, de izquierda a derecha.
• Asciende, en un mismo grupo, de abajo hacia arriba.

Aunque hoy en día damos por sentado que la tabla periódica existe, llegar a esta organización no fue nada fácil. Durante siglos, los científicos fueron descubriendo nuevos elementos y tratando de clasificarlos de alguna forma lógica. Uno de los primeros intentos lo hizo el químico francés Antoine Lavoisier en el siglo XVIII, quien elaboró una lista de 33 elementos. Pero su propuesta no tenía en cuenta las propiedades químicas y era demasiado básica.

Más adelante, otros científicos como Döbereiner y Newlands intentaron agrupar los elementos según sus propiedades. Newlands, por ejemplo, propuso una especie de “ley de las octavas”, donde cada ocho elementos se repetían características similares, pero su idea fue ridiculizada en su tiempo.

El verdadero punto de inflexión llegó en 1869, cuando el químico ruso Dmitri Mendeléiev presentó una versión de la tabla periódica basada en los pesos atómicos y las propiedades químicas de los elementos. Lo realmente brillante de su trabajo fue que dejó huecos en la tabla para elementos que aún no se conocían, pero que él predijo que existirían. Y acertó. Años después se descubrieron elementos como el germanio o el galio, cuyas propiedades coincidían casi exactamente con las que había anticipado.

Con el tiempo, la tabla se fue actualizando y perfeccionando. En 1913, el físico británico Henry Moseley hizo un ajuste muy importante: propuso que la tabla debía ordenarse por número atómico en lugar de peso atómico, lo que corrigió varios errores y llevó a la forma moderna de la tabla que usamos hoy.

Aquí tienes un resumen de la evolución de la tabla periódica.

Aunque hubo varios intentos previos de clasificar los elementos, el gran responsable de la tabla periódica moderna fue Dmitri Mendeléiev, un químico ruso que en 1869 presentó una versión revolucionaria. Lo que lo hace especial no es solo que ordenó los elementos conocidos en aquel momento, sino que tuvo la visión de dejar espacios en blanco para elementos que aún no se habían descubierto.

Mendeléiev organizó su tabla según el peso atómico y las propiedades químicas, y fue capaz de predecir con gran exactitud las propiedades de esos elementos "fantasma" que llegarían más adelante. Aunque nunca recibió el Premio Nobel por su trabajo, su contribución es considerada una de las más importantes de la historia de la ciencia. De hecho, en su honor, el elemento 101 de la tabla periódica se llama mendelevio (Md).

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