Los elementos químicos se agrupan tradicionalmente en conjuntos más o menos formales según las propiedades físicas y químicas de su cuerpo simple en estado estándar . Algunas de estas agrupaciones corresponden a las definiciones de la IUPAC , otras son utilizadas por los químicos sin que se les asocie una definición rigurosa; la lista de los elementos que los componen puede variar de una fuente a otra.
A determinadas columnas de la tabla periódica de los elementos , llamadas grupos , se les han dado nombres estándar, algunos de los cuales todavía están en uso mientras que otros han caído en desuso, especialmente en francés, donde la tendencia es más bien a referirse a los grupos por su número. .en la tabla periódica en lugar de por su nombre. La IUPAC ha definido algunos de estos nombres, así como otras agrupaciones de elementos químicos, que se resumen en la siguiente tabla:
Nombre del grupo | Elementos químicos involucrados |
---|---|
Metales alcalinos | Elementos del grupo 1 de la tabla periódica excepto hidrógeno |
Metales alcalinotérreos | Elementos del grupo 2 de la tabla periódica |
Pnictógenos | Elementos del grupo 15 de la tabla periódica |
Chalcogenes | Elementos del grupo 16 de la tabla periódica |
Halógeno | Elementos del grupo 17 de la tabla periódica |
Gases nobles | Elementos del grupo 18 de la tabla periódica |
Lantanoides | Más conocido con el nombre de lantánidos , agrupando los elementos de número atómico que van del 57 al 71 |
Actinoides | Mejor conocido con el nombre de actínidos , agrupando los elementos de número atómico que van del 89 al 103 |
Tierra extraña | Escandio , itrio y lantánidos |
Elementos de transición | Definición de la IUPAC: " elemento químico cuyos átomos tienen una subcapa d electrónica incompleta, o que pueden formar cationes cuya subcapa d electrónica es incompleta". " |
Muchos otros grupos de elementos químicos se utilizan entre los químicos y los físicos de materiales. Se pueden citar como ejemplo los metales , los metales verdaderos ( álcalis y alcalinotérreos correspondientes a los grupos 1 y 2 de la Tabla Periódica), los metales refractarios , los metales nobles , los metales del grupo del platino ( grupo del platino ), los metales pesados (denominados técnicamente metálicos). oligoelementos ), metales de transición internos (lantánidos y actínidos), metaloides , metales pobres , no metales , transuranianos , transactínidos o incluso superactínidos . Otras disciplinas han definido sus propias tipologías de elementos químicos, tales como la clasificación geoquímica de elementos , que distingue litófilos , siderophiles , chalcophiles y atmophiles .
El uso de químicos no necesariamente sigue las recomendaciones de la IUPAC. Por tanto, la terminología recomendada de lantanoide y actinoide generalmente no se usa, especialmente en francés, donde se prefieren los términos lantánidos y actínidos ; el origen de esta recomendación de la IUPAC proviene de la confusión, en inglés, entre el sufijo -ide de estas familias de elementos y el sufijo -ide específico de aniones en inglés ( cloruro para cloruro , sulfuro para sulfuro , etc.). Asimismo, la definición de elementos de transición de la IUPAC excluye claramente al grupo 12, que sin embargo se incluye de manera abrumadora entre los metales de transición en la mayoría de los libros de texto y trabajos académicos.
Entre todas estas definiciones y usos, que a veces pueden ser incompatibles entre sí, el consenso de Wikipedia en francés ha conservado diez familias de elementos químicos , cuya definición no pretende ser universal. Son :
Los elementos cuya naturaleza química se desconoce no se clasifican en ninguna de las familias diez definidos anteriormente: son meitnerium , darmstadtium , roentgenium , nihonium , flerovium , moscovium , livermorium , tennesse y oganesson .
Las familias aquí retenidas, si a veces son homónimas de un grupo de la tabla periódica en el sentido de la IUPAC, no son sin embargo sinónimos de estos grupos. De hecho, los grupos son los columnas de la tabla periódica , que pueden por ejemplo recibir elementos químicos hipotéticos, como los de la 8 º período . Así, el elemento 119 y el elemento 120 son, por definición, elementos de los grupos 1 y 2 respectivamente, pero no lo son en absoluto un metal alcalino y un metal alcalinotérreo : no se conocen sus propiedades químicas, ya que nunca se han observado. , no pueden clasificarse en una familia de elementos químicos. Además, el hidrógeno pertenece al grupo de los metales alcalinos, pero no a la familia de los metales alcalinos: se clasifica en la familia de los no metales . Del mismo modo, la oganesson pertenece al grupo de los gases nobles, ya que se encuentra en el 18 º columna de la tabla periódica, pero no a la familia de los gases nobles debido a que su naturaleza química es desconocida, y por lo tanto se almacena en ninguna familia.
La definición de estas familias puede variar apreciablemente según los autores. Este es particularmente el caso de metales pobres y metaloides , cuya identificación se basa en las propiedades macroscópicas, que pueden ser ambiguas y dependen de los alótropos considerados.
El estaño , por ejemplo, tiene una estructura cúbica gris de fase α tipo diamante estable a bajas temperaturas, que tiene propiedades cercanas a los metaloides de un no metal , y una estructura tetragonal blanca de fase β que tiene las propiedades de un metal magro: esta fase es estable a A temperatura ambiente, el estaño generalmente se considera un metal magro.
El selenio generalmente se considera un no metal , pero también se puede clasificar entre los metaloides debido a sus propiedades semiconductoras .
El astato es otro ejemplo de un elemento cuyo almacenamiento en una sola familia es complicado. Extremadamente inestable, nunca existe en cantidades macroscópicas, por lo que las reacciones químicas del elemento puro son casi imposibles de observar, y sus propiedades físicas se estiman por interpolación y extrapolación de otros elementos químicos. Situada en el grupo de los halógenos, las propiedades químicas del astato amplían parcialmente las de la familia de los halógenos, en particular su química orgánica , mientras que en ciertos aspectos recuerdan a las de los metales, mientras que sus propiedades físicas son más metálicas que las del yodo , por lo que que encaja en la familia de los metales y no en la de los halógenos; estrictamente hablando, debe clasificarse tanto entre halógenos como metaloides.
Los elementos del grupo 12 ( zinc , cadmio , mercurio y copernicio ) se clasifican generalmente entre los metales de transición , aunque la IUPAC los excluye de esta familia. De hecho, según la IUPAC, un elemento de transición es "un elemento químico cuyos átomos tienen una subcapa electrónica d incompleta, o que pueden formar cationes cuya subcapa electrónica d es incompleta".
Copernicium puede cumplir con esta definición debido a los efectos relativistas que estabilizan los orbitales 7s en detrimento de los orbitales 6d: el ion Cn 2+ tendría así una configuración [Rn] 7s 2 5f 14 6d 8 , con consecuentemente una capa 6d sub-incompleta; en solución acuosa , quizás estaría en el estado de oxidación +2 o incluso +4. Por otro lado, los otros tres elementos del grupo 12 siempre presentan una subcapa d completa, por lo que no pueden ser considerados stricto sensu como elementos de transición.
La familia de no metales utilizada aquí es más restrictiva que la definición habitual de no metales, que incluye todos los elementos químicos que no son metales ni metaloides y, por lo tanto, incluye halógenos y gases nobles. Corresponde a los elementos a veces denominados colectivamente CHNOPS , en particular en el campo de la exobiología , es decir carbono C, hidrógeno H, nitrógeno N, oxígeno O, fósforo P y azufre S, a los que se añade aquí selenio Se: estos son los elementos químicos que componen la materia orgánica , a veces también llamados organógenos por este motivo.
" Elemento de transición: elemento cuyo átomo tiene una subcapa d incompleta, o que puede dar lugar a cationes con una subcapa d incompleta. "
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | dieciséis | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Oye | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Ser | B | VS | NO | O | F | Nació | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Alabama | sí | PAG | S | Cl | Arkansas | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Eso | Carolina del Sur | Ti | V | Cr | Minnesota | Fe | Co | O | Cu | Zn | Georgia | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nótese bien | Mes | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | En | Sn | Sb | Tú | I | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Licenciado en Letras | La | Esto | Pr | Dakota del Norte | Pm | Sm | Tenido | Di-s | Tuberculosis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Leer | Hf | Tu | W | Re | Hueso | Ir | Pt | A | Hg | Tl | Pb | Bi | Correos | A | Rn | |
7 | P. | Real academia de bellas artes | C.A | Th | Pensilvania | U | Notario público | Podría | Soy | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Maryland | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Monte | Ds | Rg | Cn | Nueva Hampshire | Florida | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Metales alcalinos |
Tierra alcalina |
Lantánidos |
Metales de transición |
Metales pobres |
metal- loids |
No metales |
genes de halo |
Gases nobles |
Elementos sin clasificar |
Actínidos | |||||||||
Superactinidas |