La tabla periódica

En una joyería trabajan con oro puro y en el laboratorio tenemos agua destilada pura. Sin embargo, el oro es un elemento y el agua es un compuesto. La figura muestra sus modelos de partículas.

Explica con tus palabras qué diferencia hay entre un elemento y un compuesto.

Clasifica estas sustancias en elemento o compuesto: $\text{O}_2$ (oxígeno del aire), $\text{H}_2\text{O}$ (agua), $\text{Fe}$ (hierro de un clavo), $\text{NaCl}$ (sal de cocina) y $\text{CO}_2$ (gas de los refrescos).

La glucosa tiene fórmula $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ y el ozono tiene fórmula $\text{O}_3$.

1. a) ¿Cuál de las dos es un elemento y cuál un compuesto?
2. b) Justifica tu respuesta contando los tipos de átomos que forman cada fórmula.

El agua es una sustancia pura, igual que el oxígeno, y sin embargo solo el oxígeno es un elemento.

El montaje del apartado b) es el de la figura.

1. a) Razona por qué el agua no puede ser un elemento pensando en los tipos de átomos que la forman.
2. b) Al hacer pasar corriente eléctrica por el agua, esta se descompone. ¿Qué dos elementos se obtienen? Explica qué demuestra este experimento sobre la naturaleza del agua.

Escribe el símbolo químico de estos elementos: hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno y calcio.

¿Qué elemento representa cada uno de estos símbolos? $\text{He}$, $\text{Li}$, $\text{Mg}$, $\text{P}$ y $\text{S}$.

El cobalto se escribe $\text{Co}$ y el monóxido de carbono se escribe $\text{CO}$. Aunque usan las mismas letras, uno es un elemento y la otra es una sustancia compuesta. Explica la regla para escribir los símbolos químicos y por qué hay que respetar las mayúsculas y las minúsculas.

Algunos símbolos no se parecen al nombre del elemento: el hierro es $\text{Fe}$, el oro $\text{Au}$, la plata $\text{Ag}$ y el sodio $\text{Na}$.

1. a) ¿De qué idioma antiguo vienen estos símbolos?
2. b) Relaciona cada símbolo con su nombre original: ferrum, aurum, argentum y natrium.

En la tabla periódica los elementos no están colocados al azar. ¿Cómo se llaman las columnas? ¿Y las filas? ¿Qué tienen en común los elementos que están en una misma columna?

El carbono tiene número atómico $6$ y el oxígeno tiene número atómico $8$. La figura muestra el modelo de un átomo.

1. a) Explica qué es el número atómico.
2. b) ¿Cuántos protones tiene un átomo de carbono? ¿Y uno de oxígeno?
3. c) Si los átomos son neutros, ¿cuántos electrones tiene cada uno?

Busca el magnesio ($\text{Mg}$) en la tabla periódica. La figura muestra cómo es la casilla de un elemento.

1. a) ¿Cuál es su número atómico?
2. b) ¿En qué periodo (fila) y en qué grupo (columna) está colocado?
3. c) Nombra otro elemento de su mismo grupo y di qué tendrán en común los dos.

Las sartenes, los cables eléctricos y las tuberías suelen ser de metales como el aluminio o el cobre. Nombra tres propiedades típicas de los metales y relaciónalas con estos usos.

Un elemento A es un sólido brillante que conduce muy bien la corriente eléctrica. Un elemento B es un gas amarillento que no la conduce.

1. a) ¿Cuál de los dos es un metal y cuál un no metal? Justifícalo.
2. b) Pon un posible ejemplo de elemento para cada caso y un uso cotidiano.

Los paneles solares y los procesadores de las computadoras llevan silicio.

1. a) ¿Qué es un metaloide?
2. b) Explica por qué el silicio, por su comportamiento intermedio entre metales y no metales, sirve para fabricar chips.

Un teléfono celular contiene cobre en los cables internos, litio en la batería, silicio en el procesador y carbono e hidrógeno en la carcasa de plástico.

1. a) Clasifica el cobre, el litio, el silicio y el carbono en metal, no metal o metaloide.
2. b) Elige dos de ellos y justifica, usando sus propiedades, por qué se usan en esa parte del celular.

En el periodo $2$ de la tabla periódica están, en este orden: $\text{Li}$, $\text{Be}$, $\text{B}$, $\text{C}$, $\text{N}$, $\text{O}$, $\text{F}$ y $\text{Ne}$.

1. a) Clasifica estos ocho elementos en metales, metaloides y no metales.
2. b) Describe la tendencia que se observa: ¿cómo cambia el carácter metálico al avanzar de izquierda a derecha en una fila de la tabla?

El helio, el neón y el argón forman la familia de los gases nobles. ¿Qué propiedad química comparten todos ellos? ¿Por qué crees que se les llama «nobles»?

En los fuegos artificiales, las sales de litio dan chispas rojas, las de sodio amarillas y las de potasio lilas. Estos tres elementos están en la primera columna de la tabla periódica. La figura muestra la columna de la tabla donde están colocados.

1. a) ¿Cómo se llama la familia a la que pertenecen?
2. b) Nombra una propiedad que comparten estos metales.

El cloro que desinfecta el agua de las piscinas y el flúor de algunas pastas de dientes están en la misma columna de la tabla, el grupo $17$.

1. a) ¿Cómo se llama esta familia?
2. b) Nombra una propiedad que comparten sus elementos.

El francio ($\text{Fr}$) está en la primera columna de la tabla periódica, debajo del litio, el sodio y el potasio. Sin saber nada más de él, predice:

1. a) ¿Será un metal o un no metal?
2. b) ¿Reaccionará fácilmente con el agua?
3. c) ¿Será un metal blando o duro?

Justifica cada predicción usando la posición del francio en la tabla.

El dirigible Hindenburg, en $1937$, se llenaba de hidrógeno para volar y ardió en pocos segundos. Hoy los globos sonda se llenan de helio.

1. a) ¿A qué familia de la tabla pertenece el hidrógeno, a los gases nobles o a otra distinta? ¿Y el helio?
2. b) Usando las familias de la tabla, explica por qué el helio es mucho más seguro que el hidrógeno para este uso, aunque sea más caro.

Un elemento desconocido es un gas incoloro que no reacciona con ninguna otra sustancia y está colocado en la última columna de la tabla periódica.

1. a) ¿A qué familia pertenece?
2. b) Nombra dos elementos que podrían ser.
3. c) Cita un uso cotidiano de uno de ellos y relaciónalo con sus propiedades.

En el laboratorio, al echar un trocito de litio en agua burbujea suavemente; el sodio se mueve rápido sobre la superficie del agua y el potasio llega a producir chispas. Los tres están en la misma columna de la tabla, uno debajo de otro.

1. a) ¿Qué patrón sigue la reactividad de estos metales al bajar en el grupo?
2. b) El rubidio está debajo del potasio. Predice qué ocurrirá al echarlo en agua y justifícalo.

El neón brilla en los carteles luminosos y el argón llena el interior de muchas bombillas. Los dos están en el mismo grupo de la tabla. Además, sabemos que los elementos de un mismo grupo tienen el mismo número de electrones en su capa más externa. La figura muestra sus modelos atómicos.

1. a) ¿Qué propiedad comparten el neón y el argón por estar en el mismo grupo?
2. b) Usa el dato de los electrones de la capa externa para explicar por qué los elementos de un mismo grupo tienen propiedades tan parecidas.