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 La Química que nos conviene conocer: Sesión 1 Para comprender mejor el mundo que nos rodea, es conveniente conocer algunos aspectos de la química. Por ejemplo es importante conocer los símbolos de los principales elementos químicos y cómo se combinan estos elementos para formar millones de sustancias diferentes. ● Primer objetivo: Manejar la Tabla periódica como una herramienta para obtener información ● Consulta la Tabla Periódica que te hemos proporcionado. Los elementos están ordenados de acuerdo a un número, desde el 1 hasta más allá del 100… ¿Cómo se le llama a este número y qué representa este número? Mi Respuesta Respuesta final Debajo de cada símbolo aparecen otros números. ¿Qué representan estos números? Mi Respuesta Respuesta final La Tabla Periódica es una herramienta muy útil y no tiene caso aprenderla de memoria. Por supuesto, cuando la usamos durante algún tiempo, la vamos memorizando. Consulta tu Tabla y escribe los nombres de los primeros veinte elementos: Número Nombre Número Nombre 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 10 20 Actualmente se conocen más de 110 elementos químicos diferentes; sin embargo, en la Naturaleza existen millones de sustancias que sólo son combinaciones de cuatro elementos. Escribe el nombre y el símbolo de estos cuatro elementos: Símbolo Nombre Símbolo Nombre 1 3 2 4 Todas las propiedades de un objeto, como el color, el olor, el sabor y la dureza, se deben al tipo de átomos que este objeto contiene y a la forma en que se combinan estos átomos. Cada elemento químico tiene un sólo tipo de átomos y no hay dos elementos iguales. El petróleo es una mezcla de muchos compuestos que sólo contienen dos elementos químicos. Escribe el nombre y el símbolo de estos dos elementos: Símbolo 1 Nombre Símbolo 2 Nombre ¿Los compuestos que sólo están formados por estos dos elementos se llaman? Para conocer mejor nuestro mundo, no basta acumular conocimientos o memorizar conceptos. Es importante aprender a observar y sacar conclusiones de nuestra observación. Dentro del proceso de enseñanza y aprendizaje de las ciencias, es ampliamente aceptado que en general se busca más desarrollar habilidades en los estudiantes que brindarles una gran cantidad de conocimientos que tienen que memorizar. Esto es, la muy citada preferencia de la formación sobre la información y nuestro interés en ayudar a nuestros alumnos a aprender cómo aprender, al tiempo que nosotros mismos aprendemos, no sólo a aprender sino también a transmitir nuestros conocimientos usando nuevos métodos de enseñanza y a evaluar la construcción del conocimiento en nuestros estudiantes. Veamos un problema que no requiere habilidades matemáticas pero si algo de lógica. Estudia el proceso llamado ​
La Caminata​
. Te damos cinco minutos para que lo resuelvas. La secuencia que considero correcta es: ¿Consideras que hay una respuesta correcta única o hay varias respuestas correctas posibles? Ahora compara tu respuesta con la de otros de tus compañeros. La secuencia que considera correcto el equipo es: En tu opinión, ¿cuáles son las variables que se tomaron en cuenta para obtener la respuesta? Nuestros conocimientos generales y la lógica deben ayudarnos a resolver problemas prácticos. Predecir, observar y explicar. La caminata Estudia las siguientes imágenes y ordénalas en la secuencia que consideres correcta La secuencia que considera correcto el equipo es: El antídoto Estante de una clínica rual Estás de visita en una clínica rural cuando llega una persona picada por un alacrán muy venenoso. El doctor de turno está atendiendo otra emergencia fuera de la clínica y sólo hay un instructivo que permite encontrar el suero que funciona como antídoto y que se encuentra en alguno de los nueve recipientes que están en el estante (ver dibujo). Hay recipientes de tres alturas diferentes (alto, medio, bajo) y pueden tener números del 1 al 3. Tienes 10 minutos para encontrar el antídoto. Instructivo: ●
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El detergente está en un recipiente con el número 3. El mercurio está justo abajo del insecticida. El agua destilada está inmediatamente a la izquierda de un recipiente alto. El cianuro está en la fila inferior, más abajo que el agua destilada, en un recipiente del mismo tamaño del que contiene el detergente. ●
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En la fila superior está el líquido para destapar cañerías. El purgante está en la columna izquierda. El insecticida está en un recipiente con el número 2. El arsénico está en un recipiente bajo que no está cerca del cianuro. ¡El otro recipiente contiene el antídoto! El antídoto está en: Pero, esta es en una sesión de química, así que ahora usaremos la Tabla Periódica. En cada una de las seis secciones hay que colocar el símbolo y el nombre de un elemento químico. En el espacio que tiene el número 1 debes colocar el elemento con el menor número atómico y continuar en el sentido de las manecillas del reloj, poniendo los elementos en orden creciente de su número atómico. Utiliza la siguiente información: ● Primer Dato: Los seis elementos químicos se encuentran dentro de los primeros veinte elementos de la Tabla Periódica y cada uno pertenece a un grupo diferente dentro de esta tabla; entre éstos están los halógenos y los gases nobles ¿Cuántos grupos podemos identificar dentro de la Tabla Periódica? ¿Cuáles son los elementos que integran el grupo de los halógenos? ¿Y cuáles son los llamados gases nobles? ¿Por qué se les conoce como gases nobles? ● Segundo Dato: En la molécula de etanol puedes encontrar dos de los seis elementos considerados dentro de este problema. Lo mismo sucede con la molécula del compuesto que conocemos como sal común. El etanol, mezclado con un poco de agua, es la sustancia que conocemos como el alcohol que usamos en nuestros hogares. ¿La fórmula química del etanol es? ¿Y la fórmula química de la sal común es? ● Tercer Dato: Sólo dos de los elementos son sólidos a la temperatura ambiente (250 C) Regresa a la tabla que construiste en (los nombres de los primeros veinte elementos) e indica, para cada elemento si a la temperatura ambiente lo encontramos como un gas, un líquido o un sólido. Ahora ya cuentas con la información necesaria para resolver este problema. ● Otro problema de Química​
: Con base en la información que se te proporciona coloca los nombres y los símbolos de los elementos químicos que corresponden a cada espacio en el siguiente círculo químico: 1. Los ocho elementos químicos se encuentran dentro de los primeros ochenta y seis elementos de la Tabla Periódica. En el espacio que tiene el número 1 debes colocar el elemento con el menor número atómico y continuar en el sentido de las manecillas del reloj, poniendo los elementos en orden creciente de su número atómico. 2. La ordenación de los elementos sigue la secuencia de la palabra: C I E N C I A S. Esto es, el símbolo que vas a colocar en la casilla 1 contiene una “C”, el símbolo del elemento de la casilla 2 contiene una “I” y así sucesivamente. Las letras pueden ser la primera o la segunda letra del símbolo químico. Con sólo estas dos instrucciones, escribe al menos dos de las combinaciones posibles: En las combinaciones que escribiste, ¿aparece el elemento más utilizado en la fabricación de celdas solares? En caso afirmativo,¿este elemento es? En caso negativo, escribe otra combinación que si lo contenga: Compara con tus compañeros. ¿Cuántas combinaciones diferentes encontraron? La ciencia también podemos aprenderla y enseñarla en forma entretenida haciendo y resolviendo crucigramas como el que te presentamos a continuación: Completar el crucigrama en la forma usual; el terminarlo podrás leer el mensaje que te enviamos Verticales Horizontales 1.­Elemento de número atómico 55 cuyo símbolo es Cs 4.­ Punto en el cual la concentración de reactivos y productos permanece invariable 2.­Primera palabra de un mensaje 6.­Líquido que no se disuelve en otro líquido 3.­ Metal de gran interés económico 8.­ Elemento no metálico muy abundante en la corteza terrestre 5.­ Al reaccionar con las bases forman sales 9.­ Símbolo de elemento de transición utilizado para la fabricación de monedas 6.­ Tienen igual número de protones pero diferente de neutrones 10.­ Terminación usada en la nomenclatura de los hidrácidos 7.­ Símbolo de elemento de color rojizo muy apreciado por sus propiedades conductoras 11.­ Símbolo de elemento cuyo isótopo radioactivo es utilizado en el tratamiento del cáncer 9.­ Gas noble utilizado en los anuncios luminosos 12.­ Elemento necesario para el funcionamiento de la tiroides 13.­ Unidad derivada del sistema internacional de unidades que mide la radiactividad 14.­ Se dice de las mezclas que tienen dos fases que se pueden distinguir a simple vista 15.­ Nombre común del cloruro de sodio 16.­ Zona del espectro electromagnético 17.­ Elemento de la familia llamada de los alcalino térreos 18.­ Símbolo del sodio 19.­ Se llaman los iones positivos 20.­ Símbolo de una halógeno 20.­ Segunda palabra del mensaje 22.­ Sustancia que contiene dos o más elementos combinados en proporciones definidas. 21.­ Explicación propuesta pero no comprobada de hechos observados 24.­ Están constituidas por dos electrodos conductores metálicos y un electrolito 23.­ Símbolo de elemento no metálico muy abundante en la corteza terrestre 26.­ Polos positivos de celdas electroquímica 25.­ Sustancias que tienen volumen pero no forma 28.­ Neutralizan a los ácidos 27.­ Número que indica las unidades presentes en una mol de cualquier sustancia 30.­ Tabla que muestra que las propiedades físicas y químicas de los elementos son función de sus números atómicos. 29.­ Partícula atómica sin carga 33.­ Cuerpo de gran dureza 31.­ Las partículas más pequeñas de un elemento que conservan su identidad 34.­ Enlace químico formado por los electrones compartidos de los átomos 32.­ Gas inerte que se encuentra en la atmósfera del sol 35.­ Símbolo del elemento descubierto por los esposos Curie 36.­ No metal de la familia del nitrógeno que se encuentra combinado en el cuerpo humano 37.­ Estado de la materia sin forma ni volumen 38.­ Elemento alcalino férreo contenido en fármacos usados como antiácidos Tarea. Química en latinoamérica En este problema hemos seleccionado un conjunto de diez países latinoamericanos y diez elementos químicos. Tu misión es completar la siguiente tabla descubriendo cual es la correspondencia entre cada país y elemento químico de tal manera que se cumplan todas las condiciones escritas más adelante. País Elemento 1. Una vez encontrados los países presentes en este problema deberás escribir sus nombres en orden alfabético de arriba hacia abajo. En todos los países el idioma oficial es una lengua romance, o sea, derivada del latín. 2. Las letras iniciales de los nombres de los diez países son las mismas que las letras iniciales de los nombres de los diez elementos pero, en ningún caso, hay correspondencia entre un país y un elemento con la misma inicial. 3. En 1997 se celebró en Canadá la XXIX Olimpiada Internacional de Química. Dentro de los equipos participantes, compitieron jóvenes de cuatro países latinoamericanos: Argentina, Cuba, México y Venezuela. Todos estos países están incluidos en este problema y a uno de ellos corresponde un elemento muy conocido por sus propiedades radiactivas. 4. Tres de los elementos químicos tienen un nombre que inicia con la letra C, pero sólo uno de ellos se ubica en el grupo 9 de la Tabla Periódica y corresponde a un país que tiene frontera con Argentina. 5. En la molécula del metano, está presente un elemento incluido en este problema y que corresponde al de un país de Centro América. Además, hay cuatro elementos del cuarto período de la Tabla Periódica. 6. Si tuvieras 95 gramos de este elemento, te faltaría poco para tener un mol del mismo. Este elemento corresponde a un país cuyo territorio es mayor que el de Argentina. 7. San José es la capital del país cuyo elemento correspondiente es un gas noble. 8. Sólo hay dos elementos cuyo nombre inicia con la letra B; el de la familia de los halógenos corresponde a un pequeño país de Sudamérica y el otro a un país donde hay una importante ciudad llamada Barranquilla. 9. Ninguno de los elementos considerados en este problema pertenece al sexto periodo de la Tabla periódica ni tiene un número atómico menor a cinco o mayor a 94. 10. El níquel no corresponde ni a Venezuela ni al único país que es una isla y el elemento más utilizado para fabricar cables que conduzcan la corriente eléctrica no corresponde a un país sudamericano. Antecedentes históricos de la tabla periódica Desde la antigüedad, los hombres han tenido la preocupación de tratar de comprender de qué están hechas las cosas. El primero del que se tienen noticias de que trató de responder a esta pregunta fue el pensador griego, Tales de Mileto, quien en el siglo VII antes de Cristo, afirmó que todas los cuerpos conocidos estaban constituidos por agua, la cual al enrarecerse o solidificarse, daba lugar a otras sustancias. Con base en esta misma idea, otros pensadores griegos buscaron otras sustancias primarias; así, en al siglo VI a. C., Heráclito pensó en el fuego y otros en el aire. Posteriormente, en el siglo V Empédocles reunió las teorías de sus predecesores y propuso no una, sino cuatro sustancias primordiales, los cuatro elementos: aire, agua, tierra y fuego. La unión de estos cuatro elementos, en distinta proporción, daba lugar a la gran variedad de sustancias distintas que se presentan en la naturaleza; a estos cuatro elementos, Aristóteles añadió un quinto: el éter o quintaesencia, que formaba las estrellas, mientras que los otros cuatro formaban las sustancias terrestres. Después de la muerte de Aristóteles, gracias a las conquistas de Alejandro Magno, sus ideas se propagaron por todo el mundo conocido, desde España, en occidente, hasta la India, en el oriente. La mezcla de las teorías de Aristóteles con los conocimientos prácticos de los pueblos conquistados hicieron surgir una nueva idea: ​
la alquimia. Cuando se fundían ciertas piedras con carbón, las piedras se convertían en metales, al calentar arena y caliza se formaba vidrio, de forma similar muchas sustancias se transformaban en otras. Los alquimistas suponían que puesto que todas las sustancias estaban formadas por los cuatro elementos de Empédocles, se podría, a partir de cualquier sustancia, cambiar su composición y convertirla en oro, el más valioso de los metales de la antigüedad. Durante siglos, los alquimistas intentaron en vano encontrar la llamada piedra filosofal, que pudiera transformar en oro las sustancias que tocara y a la que se atribuían propiedades maravillosas y mágicas. Las conquistas árabes del siglo VII y VIII pusieron en contacto a éste pueblo con las ideas alquimistas, que adoptaron y expandieron por el mundo. Después de la caída del imperio romano, fueron los árabes quienes, gracias a sus conquistas en España e Italia, difundieron en Europa la cultura clásica. El más importante alquimista árabe fue Yabir (también conocido como Geber) funcionario de Harún al­Raschid (el califa de Las mil y una noches). Geber añadió dos nuevos elementos a la lista: el mercurio y el azufre. La mezcla de ambos en distintas proporciones daba orígen a todos los metales. Fueron los árabes quienes que llamaron al­iksir a la piedra filosofal, de donde la palabra elixir Ç. Pese a que los esfuerzos de los alquimistas por buscar la piedra filosofal fueron vanos, su trabajo no lo fue. Descubrieron el antimonio, el bismuto, el zinc, los ácidos fuertes, las bases o álcalis (palabra que también deriva del árabe), y cientos de compuestos químicos. El último gran alquimista, en el siglo XVI, Theophrastus Bombastus von Hohenheim, más conocido como Paracelso, natural de Suiza, introdujo un nuevo elemento, la sal. La necesidad de utilizar símbolos para representar a diferentes sustancias se notó ya desde los alquimistas. Por ejemplo, los símbolos del cobre y el azufre eran los siguientes: Cabe señalar que no sólo existían símbolos para elementos sino también para otras sustancias que, como la cal viva, son compuestos. En el siglo XVII, Robert Boyle desechó todas las ideas de los elementos alquímicos y definió los elementos químicos como aquellas sustancias que no podían ser descompuestas en otras más simples. Fue la primera definición moderna y válida de elemento y el nacimiento de una nueva ciencia: La Química. Durante los siglos siguientes, los químicos, olvidados ya de las ideas alquimistas y aplicando el método científico, descubrieron nuevos e importantes principios químicos, las leyes que gobiernan las transformaciones químicas y sus principios fundamentales. Al mismo tiempo se descubrían nuevos elementos químicos. Apenas iniciado el siglo XIX, Dalton, propuso la teoría atómica, recordando las ideas de un filósofo griego, Demócrito, según la cual, cada elemento estaba formado un tipo especial de átomo, de forma que todos los átomos de un elemento eran iguales entre sí, en tamaño, forma y peso, y distinto de los átomos de los distintos elementos. Este fue el comienzo de la formulación y nomenclatura química, que ya había avanzado a finales del siglo XVIII con Lavoisier. Conocer las propiedades de los átomos, y en especial su peso, se transformó en la tarea fundamental de la química y, gracias a las ideas de Avogadro y Cannizaro, durante la primera mitad del siglo XIX, gran parte de la labor química consistió en determinar los pesos de los átomos1 (masa atómica) y las fórmulas químicas de muchos compuestos. Al mismo tiempo, se iban descubriendo más y más elementos. Para la década de 1860 se conocían más de 60 elementos, y saber las propiedades de todos ellos, era imposible para cualquier químico, pero muy importante para poder realizar su trabajo. En 1829, un químico alemán, Döbereiner, se percató que algunos elementos debían guardar cierto orden. Así, el calcio, estroncio y bario formaban compuestos de composición similar y con propiedades similares, de forma que las propiedades del 1
Cuando en la Tabla Periódica leemos MASA ATÓMICA, hablamos en realidad de la MASA ATÓMICA RELATIVA de los elementos, pues se compara la masa de cada uno con una unidad de referencia. En realidad no podemos pesar la masa de un átomo individualmente. Su valor es igual a la 1/12 parte de la masa del isótopo 12 del átomo de C estroncio eran intermedias entre las del calcio y las del bario. Otro tanto ocurría con el azufre, selenio y telurio (las propiedades del selenio eran intermedias entre las del azufre y el telurio) y con el cloro, bromo y iodo (en este caso, el elemento intermedio era el bromo). Es lo que se conoce como tríadas de Döbereiner. Las ideas de Döbereiner cayeron en el olvido, aunque muchos químicos intentaron buscar una relación entre las propiedades de los elementos. En 1864 un químico inglés Newlands, descubrió que al ordenar los elementos de acuerdo a su peso atómico, el octavo elemento tenía propiedades similares al primero, el noveno al segundo y así sucesivamente, cada ocho elementos, las propiedades se repetían, lo denominó ley de las octavas, recordando los periodos musicales. Pero las octavas de Newlands no se cumplían siempre, tras las primeras octavas la ley dejaba de cumplirse. En 1870, el químico alemán Meyer estudió los elementos de forma gráfica, representando el volumen de cada átomo en función de su peso, obteniendo una gráfica en ondas cada vez mayores, los elementos en posiciones similares de la onda, tenían propiedades similares, pero las ondas cada vez eran mayores e integraban a más elementos. Fue el descubrimiento de la ley periódica, pero llegó un año demasiado tarde En 1869, Mendeleev publicó su tabla periódica. Había ordenado los elementos siguiendo su peso atómico, como lo hizo Newlands antes que él, pero tuvo tres ideas geniales: no mantuvo fijo el periodo de repetición de propiedades, sino que lo amplió conforme aumentaba el peso atómico (igual que se ampliaba la anchura de la gráfica de Meyer). Invirtió el orden de algunos elementos para que cuadraran sus propiedades con las de los elementos adyacentes, y dejó huecos, indicando que correspondían a elementos aún no descubiertos. En tres de los huecos, predijo las propiedades de los elementos que habrían de descubrirse (denominándolos ekaboro, ekaaluminio y ekasilicio), cuando años más tarde se descubrieron el escandio, el galio y el germanio, cuyas propiedades se correspondían con las predichas por Mendeleyev, y se descubrió un nuevo grupo de elementos (los gases nobles) que encontró acomodo en la tabla de Mendeleyev, se puso de manifiesto no sólo la veracidad de la ley periódica, sino la importancia y utilidad de la tabla periódica. La tabla periódica era útil y permitía predecir las propiedades de los elementos, pero no seguía el orden de los pesos atómicos. Hasta los comienzos de este siglo, cuando físicos como Rutherford, Bord y Heisenberg pusieron de manifiesto la estructura interna del átomo, no se comprendió la naturaleza del orden periódico. La tabla periódica La tabla periódica se organiza en filas horizontales, que se llaman periodos, y columnas verticales que reciben el nombre de grupos. Además, y por facilidad de representación, aparecen fuera de la tabla dos filas horizontales la que corresponden a elementos que deberían ir en el sexto y séptimo períodos, tras el tercer elemento del periodo. Los elementos de la primera fila de elementos de transición interna se denominan lantánidos o tierras raras, mientras que los de la segunda fila son actínidos. Salvo el tecnecio y el prometio, todos los elementos de la tabla periódica hasta el uranio, se encuentran en la naturaleza. Los elementos transuránidos, así como el tecnecio y el prometio, son elementos artificiales, que no se hallan en la naturaleza, y han sido obtenidos por el hombre. El número de elementos de cada periodo no es fijo. Así, el primer periodo consta de dos elementos (hidrógeno y helio), los periodos segundo y tercero tienen cada uno ocho elementos, el cuarto y el quinto dieciocho, el sexto treinta y dos y el séptimo, aunque debería tener treinta y dos elementos aún no se han fabricado todos, desconociéndose 3 de ellos y de otros muchos no se conocen sus propiedades. La ordenación periódica de los elementos se realizó de forma tal que elementos con propiedades químicas similares cayeran en la misma vertical (l mismo grupo) de forma tal que algunas propiedades, que dependen más o menos directamente del tamaño del átomo, aumentaran o decrecieran regularmente al bajar en el grupo (afinidad electrónica, potencial de ionización, electronegatividad, potencial de ionización, electronegatividad, radio atómico o volumen atómico). De esta forma, conocer la tabla periódica significa conocer las propiedades de los elementos y sus compuestos: valencia, óxidos que forma, propiedades de los óxidos, carácter metálico, etc. El orden de los elementos en la tabla periódica y la forma de ésta, con periodos de distintos tamaños, se debe a la configuración electrónica de los elementos y a que una configuración especialmente estable es aquella en la que el elemento tiene en su última capa, la capa de valencia, 8 electrones, 2 en el orbital s y seis en los orbitales p, de forma que los orbitales s y p están completos. En un grupo, los elementos tienen la misma configuración electrónica en su capa de valencia. Así, conocida la configuración electrónica de un elemento sabemos su situación en la tabla y, a la inversa, conociendo su situación en la tabla sabemos su configuración electrónica. Las uniones entre átomos de elementos se efectúan de manera tal que cada átomo tiende a completar el octeto de electrones que le dará una configuración estable. Pero..., eso es otra historia. Algo más acerca de la tabla periódica El acomodar todos los elementos dentro de sus respectivas casillas en la tabla periódica fue posterior a la construcción de la misma y pasaron muchos años antes de que se lograra entender por qué se repiten periódicamente las propiedades de los elementos. La explicación la dieron los físicos, quienes demostraron que el sistema es perfectamente correcto y que la intuición y el conocimiento profundo de la química de Mendeleev fue verdaderamente genial. Decidieron comenzar por el estudio detallado de la estructura del átomo y poco a poco fueron dando respuesta a diversas incógnitas. ¿Cómo está constituido el átomo? Aunque la palabra átomo significa indivisible, se sabe que en el átomo existen partículas diferentes. El átomo comprende el núcleo, que aloja protones y neutrones y que es el corazón del átomo; a su alrededor giran los electrones. Todos los átomos son neutros y por esto el número de electrones (que tienen carga negativa) es siempre igual a las cargas positivas que hay en el núcleo (los protones). Por ejemplo, en el hidrógeno (H) hay un electrón y un protón y, en el potasio (K), 19 protones y 19 electrones. Un modelo muy sencillo del átomo propone que hay un movimiento de los electrones alrededor del núcleo y que este movimiento no es caótico sino que guarda cierto orden disponiéndose en determinadas órbitas, (como si fueran los planetas alrededor del Sol). Todas las órbitas electrónicas tienen una capacidad finita, y los físicos denotaron cada una de ellas con diferentes letras K, L, M, N, O, P, Q. Estas letras designan las órbitas en orden de su alejamiento del núcleo. La física, con apoyo de la matemática, señaló muy detalladamente cuantos electrones contiene cada una de las órbitas. En la órbita K solo puede haber 2 electrones. El primero de éstos aparece en el átomo de hidrógeno y el segundo, en el de helio. Es por eso, precisamente, que el primer período de la tabla de Mendeleev consta sólo de dos elementos. La órbita L es capaz de contener ocho electrones; El primer electrón de esta órbita está presente en el átomo de litio y el último, en el átomo de neón. Así el neón tiene un total de diez electrones, dos en la órbita K y ocho en la L, esto es tiene sus órbitas completamente llenas y esto le da propiedades muy importantes. Los elementos desde el litio hasta el neón forman el segundo período del sistema de Mendeleev. El número de electrones posibles en las siguientes órbitas es mayor: 18 en la órbita M, 32 en la N; 50 en la O, 72 en la P etc. Si las órbitas electrónicas exteriores de dos elementos están estructuradas de la misma manera, entonces las propiedades de estos elementos son similares. Por ejemplo, tanto la órbita exterior del litio (Li) como la del sodio (Na) contienen un solo electrón (electrón de valencia). Por esto se ubican en el mismo grupo del sistema periódico: el primero. En este caso se ve que el número del grupo es igual al número de electrones de valencia de los átomos de los elementos que forman parte de este grupo. Se podría entonces concluir que: las órbitas electrónicas exteriores de igual estructura se repiten periódicamente y que es por eso que también se repiten periódicamente las propiedades de los elementos químicos. En los siguientes periodos la situación parecía ser más compleja ya que, a primera vista, tal pareciera que cada periodo debiera contener tantos elementos como electrones hubiera en su última órbita: Sin embargo, esto ocurre únicamente en los dos primeros períodos; el número de elementos en los siguientes períodos es diferente: 8 en el tercero, 18 en el cuarto y en el quinto, 32 en el sexto y en el séptimo (que por ahora está sin completar) y los números que revelan las órbitas correspondientes son completamente diferentes 18; 32; 50; 72. Aunque esto parece carente de lógica, es precisamente en esa discrepancia en donde reside la respuesta al enigma de la esencia intrínseca del sistema periódico. Puede observarse que el tercer período termina en el argón y que la tercera órbita de su átomo, la M, sigue sin completar (puesto que podría tener 18 electrones) mientras que sólo comprende 8 (2 en K, 8 en L, 8 en M). El argón es seguido por el potasio. El potasio es el primer elemento del cuarto período y, en vez de alojar el electrón de turno en la tercera órbita, lo tiene en la cuarta. El calcio, que es el elemento más próximo del potasio, contiene un electrón más que éste; a este segundo electrón le resulta más “cómodo” alojarse también en la órbita exterior sin embargo, el escandio, que sigue al calcio, pierde esa tendencia de completar la órbita exterior del átomo. Su electrón "se acomoda" en la órbita anterior no completa, (la órbita M) que contiene aún diez sitios vacantes (ya sabemos que la capacidad máxima de la órbita M es de 18 electrones). En la serie de diez elementos sucesivos –del escandio al zinc– los átomos están completando la órbita M. En fin, al llegar al zinc, todos los electrones de la órbita M están juntos. Luego, la órbita N vuelve a aceptar electrones. Resulta que en ésta hay 8 electrones y tenemos el gas inerte criptón. Con el rubidio la historia se repite: la quinta órbita aparece antes de que se complete la cuarta. Ese completo escalonado de las órbitas electrónicas es "la norma de conducta" para los elementos de la tabla de Mendeleev, empezando por el cuarto período. Como se puede ver, existe una lógica en la supuesta disconformidad. Cabe señalar que todos los gases nobles son muy poco reactivos; esto es debido a que en su última órbita tienen 8 electrones y este hecho permite comprender la estructura del sistema periódico y reconocer que una estructura electrónica con ocho electrones en la órbita externa es extraordinariamente estable.