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Grupo (tabla periódica)

En la tabla periódica de los elementos, cada columna es un grupo . En química , un grupo (también conocido como familia ) [ 1 ] es una columna de elementos en la tabla periódica...

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En la tabla periódica de los elementos, cada columna es un grupo .

En química , un grupo (también conocido como familia ) [ 1 ] es una columna de elementos en la tabla periódica de los elementos químicos . Hay 18 grupos numerados en la tabla periódica; las 14 columnas del bloque f , entre los grupos 2 y 3, no están numeradas. Los elementos de un grupo tienen características físicas o químicas similares en las capas electrónicas más externas de sus átomos (es decir, la misma carga del núcleo ), porque la mayoría de las propiedades químicas están determinadas por la ubicación orbital del electrón más externo.

El sistema de numeración moderno del "grupo 1" al "grupo 18" ha sido recomendado por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) desde 1988. El sistema 1-18 se basa en los electrones s, p y d de cada átomo, más allá de los de los átomos del gas noble precedente . Dos esquemas de nomenclatura más antiguos e incompatibles pueden asignar el mismo número a diferentes grupos, dependiendo del sistema utilizado. Estos esquemas más antiguos fueron utilizados por el Chemical Abstract Service (CAS, más popular en Estados Unidos) y por la IUPAC antes de 1988 (más popular en Europa). El sistema de dieciocho grupos es generalmente aceptado por la comunidad química, pero existe cierta discrepancia sobre la pertenencia de los elementos número 1 y 2 ( hidrógeno y helio ). Variaciones similares en los libros de texto sobre los metales de transición interna persisten, aunque la posición correcta se conoce desde 1948 y fue respaldada dos veces por la IUPAC en 1988 (junto con la numeración 1-18) y 2021.

Los grupos también pueden identificarse mediante su elemento principal o tener un nombre específico. Por ejemplo, el grupo 16 también se describe como el "grupo del oxígeno" y como los " calcógenos ". Una excepción es el " grupo del hierro ", que generalmente se refiere al grupo 8 , pero en química también puede referirse al hierro , cobalto y níquel , u otro conjunto de elementos con propiedades químicas similares. En astrofísica y física nuclear , generalmente se refiere al hierro, cobalto, níquel, cromo y manganeso .

Nombres de grupos

Los nombres de los grupos modernos son los números del 1 al 18, y las 14 columnas del bloque f permanecen sin numerar (lo que da lugar a las 32 columnas de la tabla periódica). También son comunes los nombres triviales (como halógenos ). Históricamente, se han utilizado varios conjuntos de nombres de grupos, basados ​​en la numeración romana del I al VIII y los sufijos "A" y "B". [ 2 ] [ 3 ]

  • v
  • t
  • mi
Grupos en la tabla periódica
a El grupo 1 está compuesto por hidrógeno (H) y los metales alcalinos. Los elementos del grupo tienen un electrón s en la capa electrónica externa. El hidrógeno no se considera un metal alcalino ya que no es un metal, aunque es más análogo a ellos que cualquier otro grupo. Esto hace que el grupo sea algo excepcional. b Los 14 grupos del bloque f (columnas) no tienen un número de grupo. c La composición correcta del grupo 3 es escandio (Sc), itrio (Y), lutecio (Lu) y lawrencio (Lr), como se muestra aquí: esto está respaldado por los informes de la IUPAC de 1988 [ 4 ] y 2021 [ 5 ] sobre la cuestión. Los textos generales de química inorgánica a menudo colocan escandio (Sc), itrio (Y), lantano (La) y actinio (Ac) en el grupo 3, de modo que Ce–Lu y Th–Lr se convierten en el bloque f entre los grupos 3 y 4; Esto se basó en configuraciones electrónicas medidas incorrectamente a partir de datos históricos, [ 6 ] y Lev Landau y Evgeny Lifshitz ya lo consideraban incorrecto en 1948. [ 7 ] Aún se pueden encontrar ocasionalmente argumentos en la literatura contemporánea que pretenden defenderlo, pero la mayoría de los autores los consideran lógicamente inconsistentes. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Algunas fuentes siguen un compromiso que coloca a La–Lu y Ac–Lr como las filas del bloque f (a pesar de que eso da 15 elementos del bloque f en cada fila, lo que contradice la mecánica cuántica), dejando ambiguos a los miembros más pesados ​​del grupo 3. [ 5 ] Véase también Elemento del grupo 3#Composición . d El grupo 18, los gases nobles, no se había descubierto en el momento de la tabla original de Mendeleev. Más tarde (1902), Mendeleev aceptó la evidencia de su existencia, y pudieron colocarse en un nuevo "grupo 0", de manera consistente y sin romper el principio de la tabla periódica. r Nombre del grupo según lo recomendado por la IUPAC.

Lista de nombres de grupos

^f Metales de acuñación: los autores discrepan sobre si el roentgenio (Rg) se considera un metal de acuñación. Pertenece al grupo 11, al igual que los demás metales de acuñación, y se espera que sea químicamente similar al oro. [ 17 ] Por otro lado, al ser extremadamente radiactivo y de corta duración, no puede utilizarse para acuñar monedas como su nombre indica, y por ello a veces se excluye. [ 18 ]
^b triels(grupo 13), del griegotri: tres, III [ 13 ] [ 16 ]
^c tetreles(grupo 14), del griegotetra: cuatro, IV [ 13 ] [ 16 ]
^n pentel(grupo 15), del griegopenta: cinco, V [ 16 ]

Numeración CAS y antigua numeración IUPAC (A/B)

Existen dos sistemas de numeración de grupos anteriores: CAS ( Chemical Abstracts Service ) y el antiguo IUPAC . Ambos utilizan números ( arábigos o romanos ) y las letras A y B. Ambos sistemas coinciden en los números. Los números indican aproximadamente el número de oxidación más alto de los elementos en ese grupo, y por lo tanto indican una química similar con otros elementos con el mismo número. El número procede de forma lineal creciente en la mayoría de los casos, una vez a la izquierda de la tabla y otra a la derecha (véase la Lista de estados de oxidación de los elementos ), con algunas irregularidades en los metales de transición. Sin embargo, los dos sistemas utilizan las letras de forma diferente. Por ejemplo, el potasio (K) tiene un electrón de valencia . Por lo tanto, se encuentra en el grupo 1. El calcio (Ca) está en el grupo 2, ya que contiene dos electrones de valencia.

En el antiguo sistema IUPAC, las letras A y B se asignaban a la parte izquierda (A) y derecha (B) de la tabla periódica, mientras que en el sistema CAS se asignan a los elementos del grupo principal (A) y de transición (B). El antiguo sistema IUPAC se utilizaba con frecuencia en Europa, mientras que el CAS es más común en América. El nuevo sistema IUPAC se desarrolló para reemplazar ambos, ya que utilizaban nombres similares para referirse a cosas diferentes, lo que generaba confusión. El nuevo sistema simplemente numera los grupos de forma ascendente de izquierda a derecha en la tabla periódica estándar. La propuesta IUPAC se presentó por primera vez en 1985 para comentarios públicos [ 2 ] y posteriormente se incluyó en la edición de 1990 de la Nomenclatura de Química Inorgánica [ 19 ] .

Grupos no columnares

Si bien los grupos se definen como columnas en la tabla periódica, como se describió anteriormente, también existen conjuntos de elementos denominados "grupo" que no son una columna:

Conjuntos similares: metales nobles , metales de acuñación , metales preciosos , metales refractarios .

Referencias

  1. ↑ "Términos de la tabla periódica" . www.shmoop.com . Archivado del original el 6 de abril de 2019. Consultado el 15 de septiembre de 2018 .
  2. 1 2 Fluck, E. (1988). "Nuevas notaciones en la tabla periódica" (PDF) . Pure Appl. Chem. 60 (3). IUPAC : 431–436 . doi : 10.1351/pac198860030431 . S2CID 96704008. Recuperado el 24 de marzo de 2012 . 
  3. ↑ IUPAC (2005). "Nomenclatura de la química inorgánica" (PDF) .
  4. ↑ Fluck, E. (1988). "Nuevas notaciones en la tabla periódica" ( PDF) . Pure Appl. Chem. 60 (3): 431– 436. doi : 10.1351/pac198860030431 . S2CID 96704008. Archivado (PDF) del original el 25 de marzo de 2012. Recuperado el 24 de marzo de 2012 . 
  5. 1 2 Scerri, Eric (18 de enero de 2021). "Informe provisional sobre las discusiones sobre el Grupo 3 de la Tabla Periódica" ( PDF) . Chemistry International . 43 (1): 31– 34. doi : 10.1515/ci-2021-0115 . S2CID 231694898. Archivado (PDF) del original el 13 de abril de 2021. Recuperado el 9 de abril de 2021 . 
  6. ↑ William B. Jensen (1982). "Las posiciones del lantano (actinio) y el lutecio (lawrencio) en la tabla periódica". J. Chem. Educ . 59 (8): 634– 636. Bibcode : 1982JChEd..59..634J . doi : 10.1021/ed059p634 .
  7. ↑ LD Landau , EM Lifshitz (1958). Mecánica cuántica: teoría no relativista . Vol. 3 (1.ª ed.). Pergamon Press . págs. 256–7 .   
  8. ↑ Jensen, William B. (2015). " Las posiciones del lantano (actinio) y el lutecio (lawrencio) en la tabla periódica: una actualización" . Foundations of Chemistry . 17 : 23–31 . doi : 10.1007/s10698-015-9216-1 . S2CID 98624395. Archivado del original el 30 de enero de 2021. Recuperado el 28 de enero de 2021 . 
  9. ↑ Scerri, Eric (2009). "¿Qué elementos pertenecen al grupo 3?" . Journal of Chemical Education . 86 (10): 1188. doi : 10.1021/ed086p1188 . Consultado el 1 de enero de 2023 .
  10. ↑ Chemey, Alexander T.; Albrecht-Schmitt, Thomas E. (2019). "Evolución de la tabla periódica a través de la síntesis de nuevos elementos". Radiochimica Acta . 107 ( 9– 11): 1– 31. doi : 10.1515/ract-2018-3082 .
  11. ↑ Simmons, LM (1947). "Una modificación de la tabla periódica". Journal of Chemical Education . 24 (12): 588– 591. Bibcode : 1947JChEd..24..588S . doi : 10.1021/ed024p588 .
  12. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann. p. 227. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN   978-0-08-037941-8.
  13. 1 2 3 Liu, Ning; Lu, Na; Su, Yan; Wang, Pu; Quan, Xie (2019). "Fabricación de un compuesto de gC 3 N 4 /Ti 3 C 2 y su capacidad fotocatalítica con luz visible para la degradación de ciprofloxacina" . Separation and Purification Technology . 211 : 782–789 . doi : 10.1016/j.seppur.2018.10.027 . S2CID 104746665. Recuperado el 17 de agosto de 2019 . 
  14. ↑ Jensen, William B. (2000). "La ley periódica y la tabla periódica" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 10 de noviembre de 2020. Recuperado el 10 de diciembre de 2022 .
  15. ↑ Fernelius, WC; Loening, Kurt; Adams, Roy M. (1971). "Nombres de grupos y elementos". Journal of Chemical Education . 48 (11): 730– 731. Bibcode : 1971JChEd..48..730F . doi : 10.1021/ed048p730 .
  16. 1 2 3 4 Rich, Ronald (2007). Reacciones inorgánicas en agua . Springer. págs. 307, 327, 363, 475. doi : 10.1007/978-3-540-73962-3 . ISBN  9783540739616.
  17. ↑ Conradie, Jeanet; Ghosh, Abhik (2019). "Búsqueda teórica de los estados de valencia más altos de los metales de acuñación: puede existir el heptafluoruro de roentgenio". Química inorgánica . 58 (13): 8735– 8738. doi : 10.1021/acs.inorgchem.9b01139 . PMID 31203606. S2CID 189944098 .  
  18. ↑ Grochala, Wojciech; Mazej, Zoran (2015). "Química de la plata (II): una cornucopia de peculiaridades" . Transacciones filosóficas de la Royal Society A. 373 (2037). Código Bib : 2015RSPTA.37340179G . doi : 10.1098/rsta.2014.0179 . PMID 25666068 . S2CID 45589426 .  
  19. ↑ Leigh, GJ Nomenclatura de la química inorgánica: Recomendaciones 1990. Blackwell Science, 1990. ISBN 0-632-02494-1.

Lecturas adicionales

  • Scerri, ER (2007). La tabla periódica, su historia y su significado . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-530573-9.