3.8: La Tabla Periódica Breve es Completa

Con el elemento número 20, se han descrito todos los elementos requeridos para la tabla periódica abreviada. Como se señaló anteriormente, la colocación de electrones en elementos con número atómico 21 y superior es un poco demasiado complicada de explicar aquí. Sin embargo, estos elementos son importantes y todos ellos se muestran en la tabla periódica completa al final de este capítulo. Entre los elementos más pesados en la tabla periódica completa se encuentran los metales de transición, incluyendo los metales importantes cromo, manganeso, hierro, cobalto, níquel y cobre. También se incluyen los lantánidos y los actínidos. Entre estos elementos se encuentran el torio, el uranio y el plutonio, que son importantes en la energía nuclear y el armamento nuclear.

La tabla periódica abreviada con los primeros 20 elementos se ilustra en la Figura 3.9. Además del número atómico y la masa atómica, esta tabla muestra el símbolo de Lewis de cada elemento. Se ve que los símbolos de los elementos en las mismas columnas verticales tienen el mismo número de puntos que muestran configuraciones idénticas para sus electrones de capa externa. Esta tabla muy simple y breve contiene mucha información útil, y se recomienda que el lector se familiarice con ella y sea capaz de reproducir los símbolos de Lewis para cada uno de los 20 elementos. Como se verá en capítulos posteriores, la química de los primeros 20 elementos tiende a ser directa y fácilmente relacionada con las estructuras atómicas de estos elementos.

Figura 3.9. Versión abreviada de 20 elementos de la tabla periódica que muestra los símbolos de Lewis de los elementos.

Al examinar la tabla periódica, debe considerarse que el hidrógeno tiene propiedades únicas y no pertenece a un grupo específico. De lo contrario, los elementos en columnas verticales pertenecen a grupos con propiedades químicas similares. Excluyendo el hidrógeno, los elementos del primer grupo a la izquierda de la tabla —litio, sodio y potasio— son metales alcalinos. En estado elemental los metales alcalinos tienen una densidad muy baja y son tan blandos que se pueden cortar con un cuchillo. Recién cortada, una superficie de metal alcalino tiene un color blanco plateado que casi instantáneamente se convierte en una capa de óxido de metal gris con exposición al aire. Los metales alcalinos (representados por M, abajo) reaccionan violentamente con el agua,

2M + 2H2O → 2MOH + H2 (3.5.4)

para producir los hidróxidos metálicos, sustancias fuertemente básicas que pueden ser muy destructivas para la carne con la que contactan. Los metales alcalinos reaccionan con el cloro elemental para producir las sales de cloruro iónico incluyendo, además del NaCl mostrado en la Figura 3.8, LiCl y KCl. El segundo grupo de la tabla periódica abreviada contiene berilio, magnesio y calcio, todos conocidos como metales alcalinotérreos. Las superficies recién expuestas de estos metales tienen un brillo blanco grisáceo. Estos metales son altamente reactivos para formar cationes doblemente cargados (Be2+, Mg2+, Ca2+) por la pérdida de 2 electrones por átomo. El segundo grupo de la derecha, que en la tabla periódica abreviada consiste en flúor y cloro, se conoce como los halógenos. Estos halógenos elementales son gases diatómicos en los que los dos átomos de F2 o Cl2 se mantienen unidos por un solo enlace covalente que consiste en dos electrones compartidos. Estos elementos son los más no metálicos de los elementos. En lugar de perder electrones para producir cationes cargados positivamente, como es común con los metales, los halógenos ganan fácilmente electrones para completar sus octetos de electrones de capa externa, produciendo aniones F y Cl-. El grupo de extrema derecha de la tabla periódica abreviada está compuesto por los gases nobles, helio, neón y argón. Estos elementos tienen cubiertas externas completas, no presentan tendencia a entrar en enlaces químicos y consisten en átomos individuales en fase gaseosa.