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Tabla periódica 3.º ESO: grupos, periodos, metales, no metales, gases nobles y valencia básica

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Física y Química · 3.º ESO

Tabla periódica de 3.º ESO: grupos, periodos, familias y valencia

Dejar de verla como un póster y empezar a leerla como un mapa

La tabla periódica no se ordenó para decorar el aula ni para memorizar 118 casillas. Su arquitectura reúne a los elementos que se parecen y permite localizar información, comparar familias y hacer predicciones razonables.

Trabajaremos qué cuenta una casilla, cómo se recorren grupos y periodos, qué significan las regiones principales y hasta dónde puede llegar una predicción escolar sin convertirla en una regla infalible.

10 preguntasDiagnóstico inicial
10 modelosLecturas y decisiones distintas
24 ejerciciosPráctica graduada
8 puntosAutoevaluación final

1. Diez preguntas para orientar el estudio

Respóndelas sin consultar una tabla. Después no cuentes solo aciertos: mira qué idea falta detrás de cada fallo.

  1. ¿Qué criterio ordena los elementos?
  2. ¿Cuántos grupos tiene la numeración actual?
  3. ¿Cuántos periodos hay?
  4. ¿Qué tienen en común, de forma general, los elementos de un grupo?
  5. ¿Qué indica el número atómico de una casilla?
  6. ¿La masa decimal de una casilla es un número másico?
  7. ¿En qué grupo están los halógenos?
  8. ¿El hidrógeno es un metal alcalino?
  9. ¿Qué región ocupa la mayoría de los metales?
  10. ¿“Valencia”, “carga iónica” y “número de oxidación” significan exactamente lo mismo?
Comprobar el diagnóstico
  1. El número atómico \(Z\) creciente.
  2. 18 grupos.
  3. 7 periodos.
  4. Comparten una organización electrónica externa relacionada y suelen mostrar semejanzas químicas.
  5. El número de protones.
  6. No; suele ser una masa atómica relativa, a menudo promedio.
  7. Grupo 17.
  8. No. Está en el grupo 1, pero es un no metal con comportamiento singular.
  9. La izquierda, el centro y las dos series que se dibujan debajo.
  10. No; son conceptos relacionados, pero diferentes.

2. Una casilla contiene datos, no una notación isotópica

11

Na

Sodio

\(A_\mathrm{r}\approx22{,}99\)

Número atómico

\(Z=11\) significa once protones. Es el dato que fija la posición del sodio y su identidad.

Masa atómica relativa

El valor 22,99 no cuenta nucleones de un solo átomo. \(A_\mathrm{r}\) es una magnitud relativa y adimensional que resume información isotópica.

Dos escrituras que no deben mezclarse. Una casilla puede mostrar \(A_\mathrm{r}\), normalmente decimal. La notación \({}^{A}_{Z}\mathrm{X}\) usa un \(A\) entero para un isótopo concreto y se trabaja al estudiar la estructura atómica.

3. El mapa de la tabla periódica

La forma larga muestra 18 grupos. Los lantanoides y actinoides pertenecen a los periodos 6 y 7, aunque suelen dibujarse debajo para que la tabla quepa en una página. En cada casilla del mapa, el número pequeño es \(Z\); para consultar masas, utiliza una tabla periódica que incluya ese dato.

Equivalente textual del mapa. Periodo 1: 1 H, 2 He. Periodo 2: 3 Li, 4 Be, 5 B, 6 C, 7 N, 8 O, 9 F, 10 Ne. Periodo 3: 11 Na, 12 Mg, 13 Al, 14 Si, 15 P, 16 S, 17 Cl, 18 Ar. Periodo 4: 19 K, 20 Ca, 21 Sc, 22 Ti, 23 V, 24 Cr, 25 Mn, 26 Fe, 27 Co, 28 Ni, 29 Cu, 30 Zn, 31 Ga, 32 Ge, 33 As, 34 Se, 35 Br, 36 Kr. Periodo 5: 37 Rb, 38 Sr, 39 Y, 40 Zr, 41 Nb, 42 Mo, 43 Tc, 44 Ru, 45 Rh, 46 Pd, 47 Ag, 48 Cd, 49 In, 50 Sn, 51 Sb, 52 Te, 53 I, 54 Xe. Periodo 6: 55 Cs, 56 Ba, 57 La, 58 Ce, 59 Pr, 60 Nd, 61 Pm, 62 Sm, 63 Eu, 64 Gd, 65 Tb, 66 Dy, 67 Ho, 68 Er, 69 Tm, 70 Yb, 71 Lu, 72 Hf, 73 Ta, 74 W, 75 Re, 76 Os, 77 Ir, 78 Pt, 79 Au, 80 Hg, 81 Tl, 82 Pb, 83 Bi, 84 Po, 85 At, 86 Rn. Periodo 7: 87 Fr, 88 Ra, 89 Ac, 90 Th, 91 Pa, 92 U, 93 Np, 94 Pu, 95 Am, 96 Cm, 97 Bk, 98 Cf, 99 Es, 100 Fm, 101 Md, 102 No, 103 Lr, 104 Rf, 105 Db, 106 Sg, 107 Bh, 108 Hs, 109 Mt, 110 Ds, 111 Rg, 112 Cn, 113 Nh, 114 Fl, 115 Mc, 116 Lv, 117 Ts, 118 Og.

Series que se extraen del cuerpo principal para compactar el dibujo.
Lantanoides · periodo 657La58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu
Actinoides · periodo 789Ac90Th91Pa92U93Np94Pu95Am96Cm97Bk98Cf99Es100Fm101Md102No103Lr
metalesmetaloides, clasificación escolar aproximadaotros no metalesgases nobles

* Los elementos 57–71 y 89–103 se muestran debajo en una tabla completa; aquí se marca el lugar que ocupan dentro de los periodos 6 y 7. La posición exacta de La, Lu, Ac y Lr en el grupo 3 puede representarse de formas distintas.

4. Grupos verticales y periodos horizontales

Grupo

Es una columna, numerada del 1 al 18. Los elementos de un grupo suelen compartir rasgos de su estructura electrónica externa y mostrar semejanzas químicas.

Periodo

Es una fila, numerada del 1 al 7. En el modelo escolar, el periodo se relaciona con el nivel principal más externo ocupado.

Número atómico

Aumenta de uno en uno al recorrer la tabla. No es la masa y no se ordena alfabéticamente.

Magnesio y calcio están en el grupo 2: se parecen más entre sí que magnesio y cloro, aunque estos dos últimos compartan el periodo 3. Estar en la misma fila no significa tener las mismas propiedades.

5. Familias y regiones que conviene reconocer

Grupo o regiónNombre habitualIdea útil en ESO
Grupo 1, excepto HMetales alcalinosMetales muy reactivos; suelen formar cationes \(+1\).
Grupo 2AlcalinotérreosMetales que suelen formar cationes \(+2\).
Grupos 3–12Región central o bloque dMetales con comportamientos y cargas frecuentes variadas.
Grupo 13Familia del boroIncluye un metaloide y varios metales; suele asociarse a tres electrones externos.
Grupo 14Familia del carbonoReúne no metales, metaloides y metales; suele asociarse a cuatro electrones externos.
Grupo 15Familia del nitrógeno o pnictógenosSuele asociarse a cinco electrones externos.
Grupo 16Calcógenos o anfígenosSuele asociarse a seis electrones externos.
Grupo 17HalógenosNo metales reactivos; en sales binarias suelen aparecer con carga \(-1\).
Grupo 18Gases noblesMuy baja reactividad en condiciones ordinarias; no forman habitualmente iones monoatómicos.
Series inferioresLantanoides y actinoidesMetales de los periodos 6 y 7 dibujados aparte para compactar la tabla.
El hidrógeno merece su propia frase. Se coloca sobre el grupo 1 porque posee un electrón externo, pero no es un metal alcalino y su química no se resume copiando la del litio o el sodio.

6. Electrones externos, cargas frecuentes y palabras que no son sinónimas

En los elementos representativos —grupos 1, 2 y 13–18— la posición ayuda a contar los electrones de la capa externa. Son los electrones de valencia y participan de manera decisiva en los enlaces.

Grupo12131415161718
Electrones externos12345678*

* El helio es la excepción de esta cuenta: tiene dos electrones y su primera capa está completa.

Electrones de valencia

Electrones de la capa externa en el modelo escolar. No llevan signo.

Carga iónica

Diferencia entre protones y electrones de una especie concreta, por ejemplo \(\mathrm{Mg^{2+}}\).

Número de oxidación

Valor formal usado para seguir electrones en compuestos. Un elemento puede presentar varios.

La palabra valencia se ha usado históricamente para describir capacidad de combinación, pero no conviene tratarla como equivalente automático de una carga con signo.

7. Tendencias sencillas: comparar con criterio

La periodicidad permite anticipar cambios graduales. En 3.º ESO basta una lectura cualitativa y prudente:

Tamaño atómico

Tiende a aumentar al bajar en un grupo y a disminuir al avanzar de izquierda a derecha en un periodo.

Carácter metálico

Es mayor hacia la izquierda y hacia abajo. No existe una pared perfecta entre metal y no metal.

Reactividad

No tiene una única dirección para todos los elementos. Hay que indicar familia y reacción comparada.

Ejemplo bien formulado. Entre los metales alcalinos, el potasio reacciona con agua más vigorosamente que el litio en condiciones comparables. Decir solo “el potasio es más reactivo” deja sin definir frente a qué proceso.

8. Método de cinco pasos para leer y justificar

1Localiza \(Z\).Identifica el elemento por su número atómico.
2Lee la posición.Anota grupo y periodo sin intercambiar columna y fila.
3Reconoce la región.Metal, no metal, gas noble o zona fronteriza, con las cautelas necesarias.
4Elige una predicción.Electrones externos, ion frecuente o tendencia, según lo que pida el ejercicio.
5Justifica sin exagerar.Escribe la pista usada y evita convertir una tendencia en una certeza universal.

9. Diez modelos razonados

Modelo 1 · Leer una casilla

La casilla de Na muestra 11 y 22,99

El 11 es \(Z\): cada átomo de sodio tiene 11 protones. El 22,99 es una masa atómica relativa; no son 22,99 nucleones ni 22,99 neutrones.

Modelo 2 · Grupo y periodo

Localiza el magnesio

Mg está en el grupo 2 y el periodo 3. Es un metal alcalinotérreo y, en el modelo escolar, posee dos electrones externos.

Modelo 3 · Misma familia

Compara Li y K

Ambos pertenecen al grupo 1 y son metales alcalinos. K está más abajo, en el periodo 4; tiene más capas ocupadas y reacciona con agua más vigorosamente en condiciones comparables.

Modelo 4 · Misma fila

Compara Na y Cl

Comparten el periodo 3, pero están en grupos muy distintos. Na es un metal del grupo 1; Cl es un no metal del grupo 17. Misma fila no significa propiedades iguales.

Modelo 5 · Elemento desconocido

Está en el periodo 3, grupo 17

La intersección identifica al cloro, Cl. Tiene siete electrones externos en el modelo representativo y en sales binarias suele aparecer como \(\mathrm{Cl^-}\).

Modelo 6 · Clasificar con matiz

K, Si, Br y Ar

K es metal; Br es no metal y halógeno; Ar es gas noble. Si suele clasificarse como metaloide en el esquema escolar, una categoría útil cuya lista puede variar ligeramente entre tablas.

Modelo 7 · Electrones externos

¿Cuántos tiene el azufre?

S está en el grupo 16, por lo que tiene seis electrones externos. Esto no significa que su carga sea siempre \(-2\) ni que solo posea un número de oxidación.

Modelo 8 · Ion frecuente

Predice el ion del calcio

Ca está en el grupo 2. En compuestos iónicos sencillos suele perder dos electrones y formar \(\mathrm{Ca^{2+}}\). Es una predicción química, no un cambio de identidad: \(Z\) sigue siendo 20.

Modelo 9 · Tendencia

Compara el tamaño de Li y K

Ambos están en el mismo grupo y K ocupa un periodo inferior. Al tener más niveles electrónicos ocupados, el átomo de K es mayor.

Modelo 10 · Puente a formulación

Neutralidad en MgCl₂

Un \(\mathrm{Mg^{2+}}\) se compensa con dos \(\mathrm{Cl^-}\): \(+2-2=0\). La tabla ayuda a prever cargas frecuentes; aprender sistemáticamente fórmulas y nombres corresponde a formulación inorgánica.

10. Veinticuatro ejercicios graduados

Nivel 1 · Localizar y nombrar

  1. Indica grupo y periodo de Na.
  2. Indica grupo y periodo de O.
  3. Indica grupo y periodo de Ca.
  4. ¿Qué elemento ocupa grupo 18 y periodo 3?
  5. ¿Qué elemento ocupa grupo 2 y periodo 2?
  6. Clasifica Fe como metal o no metal.
  7. ¿A qué familia pertenece Br?
  8. ¿Cuántos protones tiene un átomo con \(Z=29\)?

Nivel 2 · Comparar y predecir

  1. Compara grupo y periodo de Li y Na.
  2. Compara grupo y periodo de Mg y Cl.
  3. Indica electrones externos de Al, C, N y F.
  4. Predice una carga iónica frecuente para K.
  5. Predice una carga iónica frecuente para O en compuestos iónicos sencillos.
  6. ¿Qué átomo es mayor, Li o Cs? Justifica.
  7. ¿Cuál presenta mayor carácter metálico, Na o Cl?
  8. Explica por qué He es excepción en la cuenta del grupo 18.

Nivel 3 · Razonar y corregir

  1. Corrige: “La tabla se ordena por masa atómica creciente”.
  2. Corrige: “Todos los elementos del grupo 1 son metales alcalinos”.
  3. Corrige: “El grupo 16 significa carga \(-2\) en cualquier sustancia”.
  4. Un elemento está en periodo 4 y grupo 2. Identifícalo y predice un ion frecuente.
  5. Un elemento es halógeno del periodo 2. Identifícalo.
  6. Explica por qué lantanoides y actinoides no son dos periodos adicionales.
  7. Explica por qué el grupo permite prever con más facilidad el ion frecuente de Mg que todas las cargas posibles de Fe.
  8. ¿Puede la posición decir por sí sola el punto de fusión exacto? Razona.
Ver soluciones razonadas de los 24 ejercicios
  1. Grupo 1, periodo 3.
  2. Grupo 16, periodo 2.
  3. Grupo 2, periodo 4.
  4. Argón, Ar.
  5. Berilio, Be.
  6. Fe es un metal del bloque d.
  7. Br es un halógeno, grupo 17.
  8. 29 protones; \(Z\) es el número de protones.
  9. Ambos están en el grupo 1; Li está en el periodo 2 y Na en el 3.
  10. Ambos están en el periodo 3; Mg está en el grupo 2 y Cl en el 17.
  11. Al: 3; C: 4; N: 5; F: 7.
  12. \(\mathrm{K^+}\).
  13. \(\mathrm{O^{2-}}\) en óxidos iónicos sencillos.
  14. Cs, porque está más abajo en el mismo grupo y posee más niveles ocupados.
  15. Na; en un mismo periodo el carácter metálico disminuye generalmente hacia la derecha.
  16. He solo tiene la primera capa, que queda completa con dos electrones.
  17. La tabla moderna se ordena por \(Z\) creciente.
  18. El H está en el grupo 1, pero no es metal alcalino.
  19. El grupo ayuda a contar electrones externos; la carga depende de la especie y el entorno químico.
  20. Calcio, Ca; en sales sencillas suele formar \(\mathrm{Ca^{2+}}\).
  21. Flúor, F.
  22. Forman parte de los periodos 6 y 7; se colocan abajo para compactar el dibujo.
  23. Mg es representativo y su grupo orienta hacia \(\mathrm{Mg^{2+}}\); Fe pertenece al bloque d y puede presentar varias cargas, que no se obtienen solo del número de grupo.
  24. No. La posición permite tendencias y comparaciones, pero el valor exacto requiere datos experimentales y depende de la estructura de la sustancia.

11. Autoevaluación final · 8 puntos

  1. Explica el criterio de ordenación y distingue grupo de periodo.
  2. Una casilla muestra 17, Cl, cloro y 35,45. Interpreta los dos números.
  3. Localiza y clasifica K, Si y Ne.
  4. Identifica el elemento del grupo 16 y periodo 3; indica sus electrones externos.
  5. Compara Na y Cl en tamaño atómico y carácter metálico dentro del periodo 3.
  6. Distingue electrones de valencia, carga iónica y número de oxidación.
  7. Explica por qué la posición orienta con claridad hacia \(\mathrm{Mg^{2+}}\), pero no permite asignar una única carga a Fe.
  8. Explica qué puede predecirse de un elemento desconocido por su posición y qué dato no debe inventarse.

Criterio. Cada cuestión vale un punto: medio por la identificación o comparación correcta y medio por una justificación que use posición, estructura externa o tendencia.

Ver soluciones y criterio de corrección
  1. Se ordena por \(Z\) creciente. Grupo es columna; periodo es fila.
  2. 17 es \(Z\), luego cada átomo de Cl tiene 17 protones. 35,45 es una masa atómica relativa, no el \(A\) de un átomo.
  3. K: grupo 1, periodo 4, metal alcalino. Si: grupo 14, periodo 3, metaloide en la clasificación escolar. Ne: grupo 18, periodo 2, gas noble.
  4. Azufre, S; tiene seis electrones externos.
  5. Na es mayor y presenta mayor carácter metálico; ambas tendencias disminuyen, en general, al avanzar hacia la derecha del periodo.
  6. Los electrones de valencia son electrones externos; la carga iónica describe el desequilibrio de una especie; el número de oxidación es una asignación formal en un compuesto.
  7. Mg es un elemento representativo del grupo 2 y suele formar \(\mathrm{Mg^{2+}}\). Fe está en el bloque d y puede presentar varias cargas; el grupo no selecciona una por sí solo.
  8. Puede proponerse familia, región, electrones externos y algunas tendencias. No se deduce un valor experimental exacto ni una conducta sin excepciones.

Errores frecuentes al leer la tabla

Cambiar fila por columna

Grupo es vertical; periodo, horizontal.

Ordenar por masa

La tabla moderna sigue \(Z\), no la masa decimal.

Confundir \(A_\mathrm{r}\) y \(A\)

Uno suele ser promedio; el otro cuenta nucleones.

Llamar alcalino al H

Comparte grupo, pero no la naturaleza metálica.

Convertir tendencia en ley

Justifica la comparación y concreta el contexto.

Usar valencia como carga

Especifica si hablas de electrones externos, ion o número de oxidación.

12. Ruta para continuar

Cuando necesites usar masas atómicas en cálculos, continúa con mol y masa molar.

Cuando localizar el elemento no basta

Los ejercicios más difíciles combinan posición, estructura atómica, iones y justificación. En las clases trabajamos esas conexiones con el nivel y el temario del alumno, hasta que la tabla se convierte en una herramienta y no en una lista para memorizar.

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Preguntas frecuentes

¿Cómo se ordena la tabla periódica?

Por número atómico creciente, es decir, por el número de protones de los átomos.

¿Qué diferencia hay entre grupo y periodo?

Un grupo es una columna y un periodo es una fila. La numeración actual contiene 18 grupos y 7 periodos.

¿Qué indica la masa decimal de una casilla?

Suele indicar una masa atómica relativa asociada a la composición isotópica natural, no el número másico de un átomo concreto.

¿Todos los elementos de un grupo son iguales?

No. Comparten rasgos electrónicos y semejanzas químicas, pero sus propiedades cambian gradualmente y existen particularidades.

¿El grupo permite conocer la carga de cualquier ion?

No de forma universal. En elementos representativos permite anticipar algunas cargas frecuentes, pero la especie y el compuesto deben especificarse.

¿Por qué lantanoides y actinoides aparecen debajo?

Para que la tabla resulte compacta. En realidad pertenecen a los periodos 6 y 7.

Notas, dudas y correcciones

Biblioteca Marlu Educativa. Explicaciones y ejercicios para entender, practicar y comprobar cada decisión.

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