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La química inorgánica no es solo el estudio de elementos y compuestos; es también el estudio de principios físicos. Es la rama de la química que estudia los elementos de la tabla periódica y los compuestos inorgánicos, es decir, aquellos que no contienen la estructura de enlaces carbono-hidrógeno propia de la materia viva y la química orgánica. Se encarga de la formación, composición, estructura y reacciones de estas sustancias, que incluyen metales, no metales, sales, óxidos y ácidos, y tiene aplicaciones en diversas industrias, como la electrónica, la farmacéutica, la agrícola y la de materiales, C. E.; Sharpe, A. G. Inorganic Chemistry. Segunda Edición. Prentice Hall. Inglaterra, 2005.

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La química inorgánica se relaciona con otras ciencias porque estudia la composición y el comportamiento de compuestos como metales, minerales y sales.

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La Química Inorgánica y su interacción con otras ciencias.

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La Química Inorgánica y su interacción con otras ciencias.

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Ciencias con las que interactúa la química inorgánica:

Geología y Mineralogía: La química inorgánica estudia los minerales, su composición y sus procesos de formación, proporcionando la base para estas ciencias.

Ciencia de Materiales: Se enfoca en el desarrollo y la comprensión de materiales sólidos como metales, cerámicas, vidrios y aleaciones, utilizando técnicas como la cristalografía para entender sus propiedades.

Ingeniería: La química inorgánica es esencial en la ingeniería de materiales, la construcción y la fabricación de equipos industriales.

Química Ambiental (Geoquímica): Permite comprender la composición y el comportamiento de la materia en el planeta, lo que ayuda a estudiar y mitigar la contaminación.

Tecnología de la Información: El desarrollo de dispositivos electrónicos, como circuitos integrados y pantallas, depende de la producción de materiales inorgánicos.

Medicina y Farmacia: Muchos medicamentos contienen compuestos inorgánicos, como el cisplatino utilizado en el tratamiento del cáncer.

Agricultura: Los compuestos inorgánicos son cruciales en la producción de fertilizantes, lo que aumenta la productividad de los cultivos.

Física (Física de la materia condensada):

La química inorgánica del estado sólido y la física de la materia condensada comparten áreas de interés, como las propiedades de los materiales sólidos y sus interacciones.

Química Organometálica: Esta área de solapamiento estudia los compuestos que contienen un enlace entre un átomo de carbono orgánico y un metal, lo que demuestra la interconexión entre la química orgánica e inorgánica.

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Para comprender mejor cómo llegó a estructurarse la Tabla Periódica , les invitamos a ver este video titulado 'Breve Historia de la Tabla Periódica' , donde el Dr. Miguel Reina nos guía paso a paso por los hitos fundamentales en su construcción y evolución. Esta clara y concisa presentación servirá como excelente punto de partida para analizar los métodos clásicos y modernos de organización de los elementos químicos.

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Este vídeo educativo abarca con detallada explicación todas las generalidades de la tabla periódica.

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TABLA PERIÓDICA: grupos y periodos,  elementos representativos y trans. lantanidos y actinidos, etc

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Información básica de un elemento químico, numero atómico, símbolo químico y masa atómica 

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Gracias a los aportes de Moseley se dispuso a ordenarse los elementos de forma creciente según su número atómico, mas no según la masa atómica como fue planteada por Mendeléiev.

Esto dio origen a La Ley Periódica, la cual plantea que: "Propiedades similares se repiten periódicamente cuando los elementos se ordenan según un número atómico creciente", en consecuencia, esto ayudo a correlacionar numerosos patrones de diversas propiedades de los elementos asi como: puntos de fusión y ebullición, densidades, conductividad eléctrica, reactividad, acidez, alcalinidad, valencia, polaridad y solubilidad.

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Video breve explicativo acerca de los bloques de la tabla periódica.

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Características generales:

El último electrón de la configuración se ubica en el subnivel s.

El subnivel s tiene capacidad máxima de 2 electrones, por lo que el bloque s tiene solo 2 grupos (columnas).

Corresponde a los grupos 1 y 2 de la tabla periódica, más el hidrógeno (H) y el helio (He).

Elementos incluidos:

Grupo 1 (metales alcalinos): H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.

Grupo 2 (metales alcalinotérreos): Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.

Helio (He): aunque está en el grupo 18, su configuración es 1s² → pertenece al bloque s.

Propiedades principales:

Baja energía de ionización (fácil de perder electrones).

Son metales (excepto H y He).

Alta reactividad química (sobre todo los alcalinos del grupo 1).

Forman compuestos iónicos típicos (ejemplo: NaCl, CaO).

Presentan solo 1 o 2 electrones de valencia, lo que les da valencias +1 y +2 respectivamente.

En la tabla periódica, el bloque s está situado a la izquierda.

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Ilustración de la disposición del radio atómico en elementos representativos.

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Este principio de singularidad nos dice que los elementos de la segunda fila son únicos en su capacidad para formar fuertes vínculos múltiples y resistencia a servir como centros números de alta coordinación, por los cual difieren significativamente del resto de sus congéneres más pesados.

Esto se basa en tres razones, las cuales son:

1. Formación de enlaces π (pi) fuertes: el pequeño tamaño de los primeros elementos incrementa la probabilidad de formar enlaces pi, esto trae como consecuencia la incidencia en la formación de doble y triple enlace, utilizando asi los enlaces pi como como los sigma en estos elementos.

2. Carencia de orbitales d: Su capa de valencia carece de orbitales d bajos, por lo que no se pueden expandir dando como resultado que solo los orbitales 2 y 2p de estos elementos contribuyan significativamente en la unión de los compuestos. A diferencia de los elementos de la tercera fila que poseen orbitales d, que al tener energía suficientemente baja hacen posible la expansión del octeto.

3. Tamaño del radio atómico: al ser pequeños presentan una afinidad electrónica baja, esto permite a elementos de la segunda fila formar estructuras unidos por múltiples enlaces y cuando los elementos sirven como átomo central, no presentan fácilmente números de coordinación superiores a cuatro. En contraste, al mayor tamaño de la tercera fila y elementos más pesados estos forman estructuras trigonales bipiramidales, octaédricas e otras estructuras de alto número de coordinación.

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Principio de Singularidad en la Tabla Periódica.

Principio de singularidad, establece que la química de los elementos del segundo período es diferente de la del resto de elementos de sus respectivos grupos. Las diversas investigaciones que se han realizado sobre las relaciones de semejanza entre los elementos químicos tomando como base sus propiedades, han llevado a la reproducción parcial de las agrupaciones mostradas por la tabla periódica convencional, lo cual indica, a pesar de los esfuerzos de la física cuántica, que la química puede ser entendida sin necesidad de reduccionismos precipitados. Es más, que la química, como ciencia experimental, puede ser interpretada y construida desde los experimentos mismos.

1 KAJI, M. Mendeleev’s discovery of the periodic law: the origin and the reception. Foundations of Chemistry. 2003, 5, 189–214.

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Los elementos litio (Li) y magnesio (Mg), berilio (Be) y aluminio (Al), boro (B) y silicio (Si) muestran una relación diagonal. 

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La relación diagonal en la Tabla Periódica se refiere a la similitud entre las propiedades de ciertos pares de elementos adyacentes en diagonal en la Tabla Periódica. Esta relación se observa en los períodos segundo y tercero de la Tabla Periódica.

Por ejemplo, los elementos litio (Li) y magnesio (Mg), berilio (Be) y aluminio (Al), boro (B) y silicio (Si) muestran una relación diagonal. Esto significa que el litio tiene propiedades similares al magnesio, el berilio tiene propiedades similares al aluminio, y el boro tiene propiedades similares al silicio.

La relación diagonal surge debido a las similitudes en los tamaños y el poder polarizante de los elementos relacionados diagonalmente. El poder polarizante de un catión es directamente proporcional a su carga e inversamente proporcional a su tamaño. A medida que avanzamos de izquierda a derecha en un período, el tamaño de los átomos disminuye y la carga aumenta, lo que conduce a un aumento en el poder polarizante. Flores, J. G. (n.d.). La Tabla Periódica (Editorial Reverté, Ed.). Vicente Iranzo Rubio.

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Elementos más pesados del Grupo 13 y el Efecto de Par Inerte

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Para elementos pesados del bloque "p"bexisten anomalías en la periodicidad atribuidas a un efecto relativístico conocido como efecto del par inerte. En elementos post-transicionales o del bloque p, el efecto del par inerte explica la formación de iones estables con un número de oxidación bajo, los valores altos de potencial de ionización no esperados, así como la ausencia de participación del orbital ns 2 (n = 4, 5 y 6) en el enlace químico. O. Muñoz-Granados N. Andrade-López J. G. Alvarado-Rodríguez G. Sánchez-Cabrer. (2013). In El Efecto del par inerte y su Relación con la Periocididad Química.

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En 1913 Henry Moseley físico inglés, desarrolló el concepto de los números atómicos. Investigo los espectros de rayos X esto bombardeando diferentes elementos químicos con electrones de alta energía, Moseley determinó que cada elemento produce rayos X de una única frecuencia, la cual se incrementa generalmente cuando la masa atómica aumenta, por lo cual Moseley ordenó las frecuencias de rayos X asignando un número entero único, llamado número atómico, a cada elemento, el cual identificó de manera correcta como el número de protones en el núcleo de un átomo.

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En química, los elementos de la tabla periódica se dividen en metales, no metales y metaloides, basándose en sus propiedades físicas y de conductividad.

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La división en metales, no metales y metaloides.

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La división en metales, no metales y metaloides.

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Metales: Son elementos periódicos que se caracterizan por características y estructuras moleculares similares. Suelen ser materiales duros y brillantes con buena conductividad térmica y eléctrica. Estos también son conocidos por sus propiedades únicas de maleabilidad, ductilidad y reflectividad, lo que los hace adecuados para la construcción, la fabricación y aplicaciones médicas.

No metales: Son elementos que se caracterizan por carecer de propiedades metálicas. Suelen ser frágiles y malos conductores del calor y la electricidad. Los no metales son elementos naturales que se utilizan en estado puro y en forma de compuestos al combinarse con otros elementos.

Metaloides: Comparten muchas propiedades similares con los metales y los no metales. Sus propiedades son una mezcla intermedia entre ambos, determinadas por las características físicas y químicas de cada metaloide. Estos pueden tener una apariencia metálica o no metálica, dependiendo del elemento. Rothstein, B. (2023). What’s the Difference Between Metals, Nonmetals, and Metalloids?

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C. E.; Sharpe, A. G. Inorganic Chemistry. Segunda Edición. Prentice Hall. Inglaterra, 2005.

Flores, J. G. (n.d.). La Tabla Periódica (Editorial Reverté, Ed.). Vicente Iranzo Rubio.

1 KAJI, M. Mendeleev’s discovery of the periodic law: the origin and the reception. Foundations of Chemistry. 2003, 5, 189–214.

Rothstein, B. (2023). What’s the Difference Between Metals, Nonmetals, and Metalloids?

O. Muñoz-Granados N. Andrade-López J. G. Alvarado-Rodríguez G. Sánchez-Cabrer. (2013). In El Efecto del par inerte y su Relación con la Periocididad Química.

Bloques de la tabla periódica. (s. f.). https://energia-nuclear.net/quimica/tabla-periodica/bloques