El principal grupo de elementos de la tabla periódica son los grupos 1, 2 y 13 a 18 años. Los elementos de estos grupos se conocen colectivamente como grupo principal o elementos representativos. Estos grupos contienen los elementos más abundantes naturalmente, comprenden el 80 por ciento de la corteza terrestre y son los más importantes para la vida. Económicamente, los productos químicos más producidos son los elementos del grupo principal o sus compuestos., Es en los elementos del grupo principal que vemos más claramente las tendencias en las propiedades físicas y químicas de los elementos que los químicos han utilizado para entender las «cosas» de las que están hechas las cosas.

Grupo 1 (metales alcalinos)

propiedades

los metales alcalinos son de color plateado (el cesio tiene un tinte dorado), metales blandos y de baja densidad. Todos estos elementos tienen un electrón de Valencia que se pierde fácilmente para formar un ion con una sola carga positiva. Tienen las energías de ionización más bajas en sus respectivos períodos. Esto los hace muy reactivos y son los metales más activos., Debido a su actividad se producen naturalmente en compuestos iónicos no en su estado elemental.,oup

1 Period 2 3
Li 3 11
Na 4 19
K 5 37
Rb 6 55
Cs 7 87
Fr

The alkali metals react readily with halogens to form ionic salts, such as table salt, sodium chloride (NaCl)., Son famosos por sus reacciones vigorosas con el agua para liberar gas hidrógeno. Estas reacciones también a menudo liberan suficiente energía para encender el hidrógeno y pueden ser bastante peligrosas. A medida que avanzamos en el grupo, las reacciones se vuelven cada vez más violentas., La reacción con agua es la siguiente:

metal alcalino + agua → hidróxido de metal alcalino + hidrógeno

con potasio como ejemplo:

2 K ( S ) + 2 H 2 o ( l ) → 2 K O H ( A q ) + H 2 ( g ) {\displaystyle 2{K}_{(S)}+2{H_{2}O}_{(L)}\to 2{KOH}_{(aq)}+{H_{2}}_{(g)}}

los óxidos, hidruros e hidróxidos de estos metales son básicos (alcalinos). En particular, los hidróxidos resultantes de la reacción con el agua son nuestras bases de laboratorio más comunes (álcalis). Es de este carácter que derivan su nombre de grupo.,

El hidrógeno también tiene un solo electrón de Valencia y generalmente se coloca en la parte superior del Grupo 1, pero no es un metal (excepto en circunstancias extremas como hidrógeno metálico); más bien existe naturalmente como un gas diatómico. El hidrógeno puede formar iones con una sola carga positiva, pero la eliminación de su solo electrón requiere considerablemente más energía que la eliminación del electrón exterior de los metales alcalinos. A diferencia de los metales alcalinos, los átomos de hidrógeno también pueden obtener un electrón para formar el ion hidruro cargado negativamente., El ion hidruro es una base extremadamente fuerte y generalmente no ocurre excepto cuando se combina con los metales alcalinos y algunos metales de transición (es decir, el hidruro de sodio iónico, NaH). En los compuestos, el hidrógeno suele formar enlaces covalentes.

bajo una presión extremadamente alta, tal como se encuentra en el núcleo de Júpiter, el hidrógeno se vuelve metálico y se comporta como un metal alcalino; véase hidrógeno metálico.,b1d»>

Group 2 Period 2 4
Be 3 12
Mg 4 20
Ca 5 38
Sr 6 56
Ba 7 88
Ra

The alkaline earth metals are the series of elements in Group 2 of the periodic table., La serie consiste en los elementos berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra) (aunque el radio no siempre se considera alcalino en la tierra debido a su radiactividad).

propiedades

los metales alcalinotérreos son de color plateado, suaves, metales de baja densidad, aunque son un poco más duros que los metales alcalinos. Todos estos elementos tienen dos electrones de Valencia y tienden a perder ambos para formar iones con una carga de dos más. El berilo es el elemento menos metálico del grupo y tiende a formar enlaces covalentes en sus compuestos.,

estos metales son menos activos que los metales alcalinos, pero siguen siendo bastante activos. Reaccionan fácilmente con halógenos para formar sales iónicas, y pueden reaccionar lentamente con agua. El magnesio reacciona solo con vapor y el calcio con agua caliente. El berilio es una excepción: no reacciona con agua o vapor, y sus haluros son covalentes. Los óxidos son básicos y se disuelven en ácidos y los hidróxidos son bases fuertes, aunque no tan solubles como los hidróxidos de metales alcalinos.,

los metales alcalinotérreos llevan el nombre de sus óxidos, las tierras alcalinas, cuyos nombres antiguos eran berilia, magnesia, cal, estrontia y barita. Estos fueron llamados tierras alcalinas debido a su naturaleza intermedia entre los álcalis (óxidos de los metales alcalinos) y las tierras raras (óxidos de metales de tierras raras). La clasificación de algunas sustancias aparentemente inertes como «tierras» tiene milenios de antigüedad. El primer sistema conocido utilizado por los griegos consistía en cuatro elementos, incluyendo la tierra., Los alquimistas posteriores aplicaron el término a cualquier sustancia sólida que no se derritiera y no fuera cambiada por el fuego. La comprensión de que las «tierras» no eran elementos sino compuestos se atribuye al químico Antoine Lavoisier. En su Traité Élémentaire de Chimie («elementos de Química») de 1789 los llamó Substances simples salifiables terreuses, o elementos de la tierra que forman sal. Más tarde, sugirió que las tierras alcalinas podrían ser óxidos metálicos, pero admitió que esto era una mera conjetura., En 1808, actuando sobre la idea de Lavoisier, Humphry Davy se convirtió en el PRIMERO en obtener muestras de los metales por electrólisis de sus tierras fundidas.,>

Grupo 13 Plazo 2 5
B 3 13
Al 4 31
Ga 5 49
En 6 81
Tl 7 113
Uap

Propiedades

En este grupo, comenzamos a ver la transición hacia los no-metálicos carácter., Primera aparición en la parte superior del grupo. El boro es un metaloide, tiene características intermedias entre metales y no metales, y el resto del grupo son metales. Estos elementos se caracterizan por tener tres electrones de Valencia. Los metales pueden perder Los tres electrones para formar iones con una carga de tres más en compuestos iónicos, pero el boro tiende a formar enlaces covalentes. Los óxidos de los metales se disuelven en ácidos por lo que pueden considerarse básicos, pero el óxido de aluminio también se disuelve en bases. Es anfótero; es decir, muestra características ácidas y básicas., Esta es otra indicación del cambio al carácter no metálico. El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre (7.4 por ciento), y es ampliamente utilizado en materiales de embalaje. El aluminio es un metal activo, pero el óxido estable forma una capa protectora sobre el metal que hace resistente a la corrosión.,

14 Period 2 6
C 3 14
Si 4 32
Ge 5 50
Sn 6 82
Pb 7 114
Uuq

Properties

This group has a mix types of element with the non-metal carbon, two metalloids, and two metals., La característica común es cuatro electrones de Valencia. Los dos metales, estaño y plomo, son metales bastante no reactivos y ambos pueden formar iones con una carga de dos más o cuatro más en compuestos iónicos. El carbono Forma cuatro enlaces covalentes en compuestos en lugar de formar iones monatómicos. En el estado elemental tiene varias formas, las más conocidas de las cuales son el grafito y el diamante. El carbono es la base de la química orgánica y de las moléculas biológicas. La vida depende del carbono. Un óxido de carbono, dióxido de Carbono (CO2), se disuelve en agua para dar una solución débilmente ácida., Los óxidos ácidos son característicos de los no metales. El silicio en algunos aspectos es similar al carbono en que forma cuatro enlaces covalentes, pero no forma la amplia gama de compuestos. El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (25,7 por ciento) y estamos rodeados de materiales que contienen silicio: ladrillos, cerámica, porcelana, lubricantes, selladores, chips de computadora y células solares. El óxido más simple, el dióxido de silicio (SiO2) o sílice, es un componente de muchas rocas y minerales.,

Group 15 Period 2 7
N 3 15
P

4 33
As 5 51
Sb 6 84
Bi 7 115
Uup

The Nitrogen group is the series of elements in group 15 (formerly Group V) of the periodic table., Se compone de los elementos nitrógeno (N), fósforo (P), arsénico (As), antimonio (Sb), bismuto (Bi) y ununpentium (UUp) (sin confirmar). El nombre colectivo pnicogens (ahora también escrito pnictogens) también se usa a veces para elementos de este grupo, con compuestos binarios que se llaman pnictides; ninguno de los Términos está aprobado por la IUPAC. Se dice que ambas ortografías derivan del griego πνίγειν (pnigein), ahogar o sofocar, que es una propiedad del nitrógeno.

propiedades

todos estos elementos tienen cinco electrones de Valencia. El nitrógeno y el fósforo no son metales., Pueden ganar tres electrones para formar iones bastante inestables con una carga de tres menos, los iones Nitruro y fosfuro. En los compuestos más a menudo forman enlaces covalentes. Aunque no están entre los diez elementos más comunes de la corteza terrestre, son elementos muy importantes. El nitrógeno, como molécula diatómica, es el componente principal del aire y ambos elementos son esenciales para la vida. El nitrógeno comprende alrededor del 3 por ciento del peso del cuerpo humano y el fósforo alrededor del 1,2 por ciento. Comercialmente, estos elementos son importantes para los fertilizantes., El arsénico y el antimonio son metaloides, y el bismuto es el único metal del grupo. El bismuto puede perder tres electrones para formar un ion con una carga de tres más. El bismuto es también el elemento completamente estable más pesado que no decae radioactivamente a otros elementos más simples.,

8
O 3 16
S 4 34
Se 5 52
Te 6 84
Po 7 116
Uuh

The chalcogens (with the «ch» pronounced with a hard «c» as in «chemistry») are the name for the periodic table Group 16 (formerly Group VIb or VIa) in the periodic table., A veces se conoce como la familia del oxígeno. Son oxígeno (O), azufre (s), selenio (Se), telurio (Te), el polonio radiactivo (Po) y el ununhexio sintético (Uuh). Los compuestos de los calcógenos más pesados (particularmente los sulfuros, selenuros y telururos) se conocen colectivamente como calcogenuros. A menos que se agrupen con un calcógeno más pesado, Los óxidos no se consideran calcogenuros.

Propiedades

Este grupo tiene seis electrones de valencia. El oxígeno y el azufre no son metales; su forma elemental es molecular, y pueden ganar dos electrones para formar iones con una carga de dos menos., El oxígeno es, con mucho, el elemento más abundante en la corteza terrestre (49,5 por ciento), y está presente en casi todo. Se existencias elementalmente en el aire como una molécula diatómica, es parte de agua y una gran cantidad de minerales, y es esencial para la vida. El azufre tiene probablemente la mayoría de los alótropos de cualquier elemento, aunque la forma más común y estable son los cristales amarillos de las moléculas S8. Aunque el selenio está agrupado con los no metales, y puede formar selenuros similares a los óxidos y sulfuros, su estado elemental es el de un semiconductor metaloide como el telurio y el polonio., En su estado elemental a menudo se les conoce como metales. El oxígeno puede combinarse con azufre, selenio y telurio para formar oxo-aniones de iones poliatómicos. El oxígeno es más electronegatividad que estos elementos, por lo que asumen un número de oxidación positivo en estos iones

El nombre chalcogen generalmente se considera que significa «Antiguo mineral» de la formación griega chalcos «mineral» y-gen».»Los calcogenuros son muy comunes como minerales. Por ejemplo, FeS2 (pirita) es un mineral de hierro y AuTe2 dio su nombre a la ciudad de la fiebre del oro de Telluride, Colorado en los Estados Unidos.,v>

Group 17 Period 2 9
F 3 17
Cl 4 35
Br 5 53
I 6 85
At 7 117
Uus

Properties

These elements all have seven valence electrons., Este grupo es el primero que consiste en no metales en su totalidad. Existen como moléculas diatómicas en su estado natural y tienen una variación progresiva de las propiedades físicas (ver tabla a continuación). El flúor y el cloro existen como gases a temperatura ambiente, el bromo como liguido y el yodo como sólido. Requieren un electrón más para llenar sus capas externas de electrones, y por lo tanto tienen una tendencia a ganar un electrón para formar iones negativos cargados individualmente. Estos iones negativos se conocen como iones de haluro, y las sales que contienen estos iones se conocen como haluros.,

los halógenos son altamente reactivos, y como tales pueden ser dañinos o letales para los organismos biológicos en cantidades suficientes. El flúor es el más reactivo y la reactividad disminuye a medida que descendemos por el grupo. El cloro y el yodo se utilizan como desinfectantes. En su estado elemental, los halógenos son agentes oxidantes y se utilizan en blanqueadores. El cloro es el ingrediente activo de la mayoría de los blanqueadores de tela y se utiliza en la producción de la mayoría de los productos de papel. Los Óxidos e hidruros, como los de la mayoría de los no metales, de los halógenos son ácidos., Los iones de haluro combinados con átomos de hidrógeno individuales forman los ácidos hidrohálicos (es decir, HF, HCl, HBr, HI), una serie de ácidos particularmente fuertes. (HAt, o» ácido hidrastático», también debería calificar, pero no se incluye típicamente en las discusiones sobre el ácido hidrohalico debido a la extrema inestabilidad del astatino hacia la desintegración alfa radiactiva. Pueden reaccionar entre sí para formar compuestos interhalogenados, y pueden combinarse con oxígeno en oxoaniones poliatómicos. Compuestos diatómicos interhalogenados (BrF, ICl, ClF, etc.) tienen un fuerte parecido superficial con los halógenos puros.,

muchos compuestos orgánicos sintéticos, y algunos naturales, contienen átomos de halógeno; estos se conocen como compuestos halogenados o haluros orgánicos. El cloro es, con mucho, el más abundante de los halógenos, y el único necesario en cantidades relativamente grandes (como iones cloruro) por los seres humanos. Por ejemplo, los iones cloruro desempeñan un papel clave en la función cerebral al mediar la acción del transmisor inhibitorio ácido Gamma-aminobutírico (GABA) y también son utilizados por el cuerpo para producir ácido estomacal. El yodo es necesario en pequeñas cantidades para la producción de hormonas tiroideas como la tiroxina., Por otro lado, se cree que ni el flúor ni el bromo son realmente esenciales para los seres humanos, aunque pequeñas cantidades de flúor pueden hacer que el esmalte dental sea resistente a la caries.

el término halógeno se acuñó para referirse a los elementos que producen sal en unión con un metal. Proviene de la nomenclatura científica francesa del siglo XVIII basada en adaptaciones erradas de las raíces griegas.

tabla de tendencias en punto de fusión, punto de ebullición y electronegatividad.,

* Ununseptium todavía no ha sido descubierta; los valores son desconocidos si no se muestra ningún valor, o son estimaciones basadas en otros elementos similares.,>

1 2
He 2 10
Ne 3 18
Ar 4 36
Kr 5 54
Xe 6 86
Rn 7 118
Uuo

The noble gases are the chemical elements in group 18 (formerly group VIII) of the periodic table., Son helio, neón, argón, criptón, xenón y radón. A veces se les llama gases inertes o gases raros. El nombre de «gases nobles» es una alusión a los metales nobles igualmente no reactivos, llamados así debido a su preciosidad, resistencia a la corrosión y larga asociación con la aristocracia.

Propiedades

Los gases nobles son todos los no-metales y se caracterizan por tener completamente lleno de conchas de electrones. En general, esto los hace muy poco reactivos químicamente, ya que es difícil agregar o eliminar electrones., Físicamente existen como gases monatómicos a temperatura ambiente, incluso aquellos con masas atómicas más grandes (Ver tabla de propiedades físicas a continuación). Esto se debe a que tienen fuerzas interatómicas de atracción muy débiles y, en consecuencia, muy bajos puntos de fusión y puntos de ebullición. El criptón y el xenón son los únicos gases nobles que forman compuestos. Estos elementos pueden hacer esto porque tienen el potencial de formar un octeto expandido al aceptar electrones en una subcapa D vacía.,

debido a su falta de actividad, los gases nobles no fueron descubiertos hasta 1868, cuando el helio fue detectado espectrográficamente en el sol. El aislamiento del helio en la Tierra tuvo que esperar hasta 1895. Los gases nobles se encuentran comúnmente en los globos de helio (más seguros que el hidrógeno inflamable) y en la iluminación. Algunos de los gases nobles brillan colores distintivos cuando se usan dentro de tubos de descarga (luces de neón), y el argón se usa a menudo dentro de bombillas de filamento.

tabla de tendencias en punto de fusión, punto de ebullición y densidad.,

* todavía no se ha descubierto Ununoctio; los valores son desconocidos si no aparece ningún valor, o son estimaciones basadas en otros elementos similares.

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