Grupos, periodos y bloques de la tabla periódica

¿Fila, columna o bloque?

La tabla tiene siete filas horizontales, llamadas periodos o series, y dieciocho columnas verticales, llamadas grupos. Cada casilla es un elemento: número atómico, símbolo, masa promedio y a veces el nombre. Los grupos se numeran del 1 al 18, que es la recomendación de la IUPAC. Dos tramos de catorce columnas se escriben debajo para que la tabla quepa en una página: arriba los lantánidos y abajo los actínidos. ¹

El parecido químico va en la columna. Los del grupo 1, salvo el hidrógeno, son los metales alcalinos: forman compuestos de un átomo de ellos y un átomo de hidrógeno. Los del grupo 2 son los alcalinotérreos: un átomo de ellos y dos de hidrógeno. El grupo 15 son los pnictógenos, el 16 los calcógenos (también se dice grupo del oxígeno), el 17 los halógenos y el 18 los gases nobles, también llamados gases inertes. El hidrógeno es un no metal aparte: se parece en algo al grupo 1 y en algo al 17, y por eso a veces se dibuja encima de los dos o solo. ²

La misma sección no corta igual el "grupo principal". En el texto, el grupo principal (elementos representativos) son las columnas 1, 2 y 13 a 18, y los metales de transición las columnas 3 a 12. En el glosario y en el pie de la figura, el grupo principal incluye el 12, y los de transición quedan en 3 a 11. Conviene leer las dos frases y no mezclarlas en una sola regla. ²

El bloque sale de la configuración

La configuración electrónica dice qué subnivel se llenó al final. El orden de la tabla sigue ese llenado: después del bloque $3p$, que termina en el argón, siguen el $4s$ (potasio y calcio) y luego los orbitales $3d$. ³

Hay tres cortes según el orbital del último electrón:

• Grupo principal: el último electrón entra en un $s$ o un $p$ de la capa de fuera. Los electrones de valencia son los del $n$ más alto. En el galio, $[\mathrm{Ar}]\,4s^{2}\,3d^{10}\,4p^{1}$, la valencia son los tres electrones $4s$ y $4p$. El $3d$ lleno cuenta como interno, no como valencia. ³
• Transición, o bloque $d$: el último electrón entra en un $d$. La valencia de estos elementos incluye el $ns$ y el $(n-1)d$. La IUPAC reserva el nombre a los que tienen $d$ incompletos. Zinc, cadmio y mercurio, y también cobre, plata y oro en la figura de esa sección, tienen el $d$ lleno y no entran en esa definición estricta. El libro igual llama transición a todo el bloque $d$. ³
• Transición interna: el último electrón entra en un $f$. Son el lantano al lutecio y el actinio al lawrencio. ³

El galio de la configuración anterior está en el periodo 4, grupo 13 de la tabla. Un electrón $p$ ($np^{1}$) cae en el grupo 13. Cada electrón $p$ de más corre una columna a la derecha, así que $np^{5}$ cae en el grupo 17, el de los halógenos. Los alcalinos traen un electrón en el $s$ de valencia y son el grupo 1. El calcio, $[\mathrm{Ar}]\,4s^{2}$, cierra el grupo 2, igual que berilio y magnesio. ^{3 4}

Si la configuración termina en $4s$ y $3d$, el periodo sigue siendo 4: el escandio es el primer metal de esa fila $3d$ y en la tabla está en el periodo 4, grupo 3. El bloque es $d$, no $s$, porque el último electrón de la serie entra en el $3d$. ^{3 4}

Ideas clave

• Siete periodos (filas) y dieciocho grupos (columnas), numerados del 1 al 18. ¹
• Grupo 1 alcalinos (sin el hidrógeno), 2 alcalinotérreos, 15 pnictógenos, 16 calcógenos, 17 halógenos, 18 gases nobles. ²
• El texto de la sección 2.5 pone la transición en las columnas 3 a 12. El glosario la deja en 3 a 11 y pasa el grupo 12 al grupo principal. ²
• El bloque es el orbital del último electrón: $s$ o $p$ grupo principal, $d$ transición, $f$ transición interna. ³
• En el grupo principal el periodo es el $n$ más alto. Un $np^{1}$ es grupo 13, como el galio. ³
• En una fila $d$, el periodo es el $n$ del $ns$ de esa fila, aunque el último electrón haya ido al $(n-1)d$. ³

Ejemplos resueltos

Una etiqueta de anaquel

El anaquel dice "periodo 4, grupo 2". El grupo 2 es el de los alcalinotérreos y el calcio es $[\mathrm{Ar}]\,4s^{2}$. No hace falta un $4p$: el grupo 2 se cierra en el $s$. El magnesio haría lo mismo una fila arriba, con $n = 3$. ^{3 2}

Una configuración que termina en p

La configuración de un átomo acaba en $3s^{2}\,3p^{4}$. El $n$ más alto es 3, así que el periodo es 3. Hay cuatro electrones $p$. Como $np^{1}$ es el grupo 13, cuatro electrones $p$ llegan al grupo 16, el de los calcógenos. El $3d$ no aparece: no es bloque $d$. ^{3 2}

Un metal de la fila d

Otra configuración es $[\mathrm{Kr}]\,5s^{2}\,4d^{3}$. El último electrón de esa serie entra en $d$, así que el bloque es $d$. El 5 del $5s$ marca el periodo 5, el mismo criterio que pone al escandio en el periodo 4 cuando se llena el $3d$. No se lee el bloque en la letra del $n$ más alto si esa letra es $s$ y detrás viene un $d$ a medio llenar. ³

Errores comunes

• Llamar periodo a la columna. El periodo es la fila. ¹
• Contar al hidrógeno como metal alcalino. El grupo 1 se llama así salvo el hidrógeno, que es no metal. ²
• Decir que todo lo que acaba en $s$ es bloque $s$. Si después del $ns$ se están llenando orbitales $(n-1)d$, el bloque es $d$. ³
• Tomar el $d$ lleno del galio como valencia. En el grupo principal ese $d$ es interno. ³

Cómo lo pregunta el examen

Pide el periodo y el grupo a partir de una terminación como $ns^{2}\,np^{5}$, o la configuración a partir de un periodo y un grupo. También pregunta el bloque cuando la terminación trae $d$: la respuesta es el bloque $d$, no el $s$ del nivel más alto. Otra forma es elegir el elemento de un periodo y un grupo ya vistos en la figura, por ejemplo el periodo 2 y el grupo 16, que en esa figura es el oxígeno.

Resumen

• La fila es el periodo y la columna es el grupo: siete y dieciocho.
• Los nombres fijos van en los grupos 1, 2, 15, 16, 17 y 18.
• El grupo 12 cambia de cajón según leas el párrafo o el glosario de la misma sección.
• El bloque lo marca el orbital del último electrón: $s$, $p$, $d$ o $f$.
• En el grupo principal, $n$ da el periodo y los electrones $p$ corren desde el grupo 13.