Tabla periódica interactiva: masa atómica, moles y propiedades de los elementos

La tabla periódica ordena los 118 elementos químicos por su número atómico (los protones de su núcleo). Pulsa cualquier elemento para ver su masa atómica, su configuración electrónica, su densidad y sus puntos de fusión y ebullición. Con la calculadora pasas de masa a moles y a número de átomos de ese elemento, en cualquier unidad.

Cómo usar la tabla periódica interactiva

• Elige un elemento pulsándolo en la tabla o en el desplegable de la calculadora. Su ficha aparece en el hueco de la tabla, junto con lo que hayas calculado.
• Pasa el ratón por encima de cualquier casilla para ver su ficha sin cambiar el cálculo.
• Colorea la tabla por familias, por estado (sólido, líquido o gas) a la temperatura que elijas con el deslizador, o por masa atómica, electronegatividad, densidad, fusión o ebullición. La gráfica de la calculadora muestra cómo cambia esa propiedad a lo largo de la tabla.
• Escribe la masa, los moles o los átomos y se calculan los otros dos, además del volumen que ocupa esa cantidad.

De gramos a moles y átomos

Un mol es la cantidad de sustancia que tiene 6,022 × 10²³ partículas (el número de Avogadro). La masa atómica de un elemento, expresada en gramos, es lo que pesa un mol de sus átomos.

Donde n es la cantidad de sustancia (mol), m la masa (g), M la masa atómica (g/mol), N el número de átomos y N_A = 6,02214076 × 10²³ mol⁻¹.

Ejemplo: 1 kg de hierro (M = 55,845 g/mol) son n = 1000 / 55,845 = 17,91 mol y N = 17,91 · 6,022 × 10²³ = 1,078 × 10²⁵ átomos. Con su densidad (7,874 g/cm³) ocupa V = 1000 / 7,874 = 127 cm³, es decir, 0,127 litros.

Grupos, periodos y bloques

Las filas son los periodos (del 1 al 7): todos los elementos de un periodo tienen el mismo número de capas de electrones. Las columnas son los grupos (del 1 al 18): sus elementos tienen los mismos electrones en la capa exterior y por eso se parecen químicamente. Los lantánidos y los actínidos se sacan abajo para que la tabla no sea demasiado ancha.

Según el último orbital que se llena, la tabla se divide en cuatro bloques: s (grupos 1 y 2, más el helio), p (grupos 13 a 18), d (metales de transición) y f (lantánidos y actínidos). La configuración electrónica de cada elemento sigue la regla de Madelung, con excepciones como el cromo (3d⁵ 4s¹) o el cobre (3d¹⁰ 4s¹).

Familias de elementos

• Metales alcalinos (grupo 1, sin el hidrógeno): blandos y muy reactivos; el sodio y el potasio reaccionan con el agua.
• Metales alcalinotérreos (grupo 2): algo menos reactivos; el calcio y el magnesio están en la cal, el cemento y las aleaciones ligeras.
• Metales de transición (grupos 3 a 12): hierro, cobre, níquel, cromo, titanio… La base de los aceros y de casi toda la industria.
• Otros metales: aluminio, estaño, plomo, bismuto… Más blandos y con puntos de fusión más bajos.
• Metaloides: boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio y telurio. Conducen a medias: son los semiconductores.
• No metales y halógenos (grupo 17): carbono, nitrógeno, oxígeno, azufre, cloro, flúor…
• Gases nobles (grupo 18): casi no reaccionan; el argón protege la soldadura TIG y MIG.
• Lantánidos y actínidos: las «tierras raras» de los imanes de neodimio y los elementos radiactivos como el uranio y el plutonio.

Propiedades periódicas

Muchas propiedades cambian con un patrón que se repite en cada periodo. Colorea la tabla y míralo en la gráfica:

• Electronegatividad: la fuerza con la que un átomo atrae los electrones de un enlace. Crece hacia la derecha y hacia arriba; el flúor es el más electronegativo (3,98).
• Densidad: crece hacia el centro y hacia abajo. El osmio y el iridio (unos 22,6 g/cm³) son los más densos.
• Puntos de fusión y ebullición: los más altos están en el centro de la tabla, como el wolframio (3422 °C), que por eso se usa en filamentos y electrodos de soldadura.
• Estado: a 20 °C solo el mercurio y el bromo son líquidos, y once elementos son gases. Mueve la temperatura para ver cómo se funden y evaporan.

Lista de los 118 elementos

Con su número atómico, símbolo, masa atómica y familia. La masa entre corchetes es la del isótopo más duradero de los elementos que no tienen isótopos estables.