PROPIEDADES O VARIACIONES PERIÓDICAS

Conceptos preliminares: Carga nuclear (Z): es igual a la cantidad de protones o número atómico

Efecto Pantalla (S): se denomina así al efecto que producen los electrones internos, en el sentido de ser un impedimento para que la fuerza de atracción del núcleo llegue con la misma intensidad hacia los electrones externos (electrones de valencia).

Carga nuclear efectiva (Zef): corresponde a la fuerza de atracción real del núcleo sobre los electrones externos. Zef = Z- S

Clasificaremos de acuerdo a su naturaleza y magnitud las propiedades periódicas. Las primeras se refieren a relaciones de tamaño y son: _ Volumen atómico molar. _ Radios atómicos y los radios iónicos o cristalinos. _ Densidad _ Punto de fusión y ebullición

Las segundas; son de carácter energético y se denominan propiedades magnéticas, entre ellas destacan: _ Potencial de ionización o energía de ionización. _ Afinidad electrónica o electroafinidad. _ Electronegatividad

PROPIEDADES RELACIONADAS CON EL TAMAÑO RADIO ATÓMICO El factor que condiciona la disminución de losradios atómicos es el aumento de la carga nuclear efectiva (Zef), es decir, los electrones más externos son atraídos fuertemente hacia el núcleo debido a que los electrones internos no apantallan muy bien a los electrones externos contra la carga positiva del núcleo, haciendo que el átomo sea menor.

Ejercicio Dados los siguientes elementos ordénelos en orden decreciente de R.A: Calcio, Hierro, Bromo y Arsénico Coloque los 3 elementos Al, C y Si por orden de incremento del radio atómico.

VOLUMEN ATÓMICO _ Los volúmenes atómicos aumentan en los grupos a medida que aumenta el número atómico, es decir, con el aumento del número cuántico principal. _ Los mayores volúmenes corresponden a los metales alcalinos (Grupo I-A) esto justifica sus bajas densidades, su escasa dureza y sus bajos puntos de fusión

RADIO IÓNICO _ Corresponde al radio de un ión, ya sea catión o anión. _ Cuando un átomo neutro se convierte en un ión, se espera un cambio en el tamaño

Si el átomo forma un ANIÓN, su tamaño o radio AUMENTA, porque al adicionar uno o más electrones, la nube electrónica se EXPANDE, aumentando la repulsión electrón-electrón y disminuye la fuerza de atracción del núcleo. Si el átomo forma un CATIÓN, su tamaño o radio DISMINUYE, porque al quitar uno o más electrones la nube electrónica se CONTRAE, reduciendo la repulsión electrón-electrón y aumenta la fuerza de atracción del núcleo.

Fe > Fe2+ > Fe3+ O < O - < O2- Relación de tamaño entre iones Mientras más grande sea la carga de un catión, menor es su radio. Fe > Fe2+ > Fe3+ Disminuye el tamaño O < O - < O2- Mientras más negativo sea un anión, mayor es su radio. Aumenta el tamaño

RADIO IÓNICO EN IONES ISOELECTRÓNICOS Todas las siguientes especies tienen 10 electrones e igual configuración electrónica 1s22s22p6 = [Ne] O2- F- Na+ Mg2+ Al3+ El radio iónico disminuye

DENSIDAD En un período (fila) la densidad aumenta desde los extremos hacia el centro. En el caso de los grupos, la densidad aumenta con el aumento del número atómico. Los elementos más densos están en el centro inferior de la tabla periódica

PUNTOS DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN Las tendencias en los puntos de fusión y ebullición se justifican en parte por la medida de las fuerzas de atracción entre átomos o moléculas. La tendencia observada de gas a líquido y luego a sólido permite concluir que la atracción entre los átomos es mayor conforme aumenta el número atómico (Z). La tendencia general para el aumento de ambas propiedades es la que sigue

PROPIEDADES MAGNÉTICAS ENERGÍA DE IONIZACIÓN O POTENCIAL DE IONIZACIÓN (PI) La energía de ionización de un átomo, corresponde a la energía mínima necesaria para sacar un electrón desde el estado fundamental o ión gaseoso.

“Debido a su carga positiva, el catión Na+ atrae a los electrones con más fuerza que el átomo de Na. En consecuencia, se requiere más energía para quitar el segundo electrón que para el primero; las energías de segunda ionización siempre son más grandes que las de primera ionización” La ionización en fase gaseosa siempre es un cambio endotérmico. El P.I. se puede medir en Kcal o en electrón-Volt (eV).

_ En los períodos el PI aumenta al aumentar Z, sin embargo, se observa una disminución entre los grupos IIA y IIIA; grupo VA y VIA por razones de estabilidad entre las configuraciones electrónicas. _ En los grupos, al aumentar Z, el PI disminuye Los menores valores de PI corresponden a los metales alcalinos y los mayores valores de PI a los gases nobles.

Es la energía liberada cuando un átomo de una muestra AFINIDAD ELECTRÓNICA O ELECTROAFINIDAD (E.A.) Es la energía liberada cuando un átomo de una muestra gaseosa capta un electrón en su nivel más externo. Al avanzar en los períodos, el radio atómico decrece y el electrón que se agregue a la capa externa está más cercano a una carga positiva, por consiguiente, se libera más energía cuando se agrega un electrón.

En cambio, al bajar por un grupo, los radios de las capas aumentan porque el número cuántico principal es mayor. El electrón agregado está más lejos de la carga positiva en el núcleo, en consecuencia, la cantidad de energía liberada cuando se agrega un electrón es menor

ELECTRONEGATIVIDAD (E.N.) La E.N. es la tendencia que ejerce un átomo en una molécula para atraer electrones compartidos hacia su nube o densidad electrónica. No tiene unidades. Linus Pauling en 1930, en base a los cálculos de energía de enlaces, postula una escala donde asigna el valor de 4,0 al flúor, elemento más electronegativo, quien tiene mayor tendencia a atraer un par electrónico enlazado hacia su nube, y un valor de 0.7 para el cesio y francio elementos que presentan la menor atracción por un par electrónico enlazado

_ En los Períodos, la E. N. aumenta al aumentar Z _ En los Períodos, la E.N. aumenta al aumentar Z. _ Al aumentar Z en los grupos, la E.N. disminuye

Carácter metálico y no metálico Un elemento se considera metálico cuando cede fácilmente electrones y no tiene tendencia a ganarlos. Un no metal es todo elemento que difícilmente cede electrones y si tiene tendencia a ganarlos.

¿Cómo varía el carácter metálico en la tabla periódica?

¿Cómo varía el carácter no metálico en la tabla periódica?

Carácter reductor y carácter oxidante Las reacciones de oxidación-reducción (REDOX),son reacciones de transferencia de electrones.

Imagen cedida por © Grupo ANAYA S.A. Química 2º de bachillerrato Ejemplo: Cu +AgNO3 Introducimos un electrodo de cobre en una disolución de AgNO3, De manera espontánea el cobre se oxidará pasando a la disolución como Cu2+. Mientras que la Ag+ de la misma se reducirá pasando a ser plata metálica: Imagen cedida por © Grupo ANAYA S.A. Química 2º de bachillerrato

OXIDACIÓN: proceso que se produce por pérdida de electrones. REDUCCIÓN: proceso que se produce por ganancia de electrones. Agente reductor: es la especie que se oxida. Agente oxidante: es la especie que se reduce.

Fluor (F): tiene el mayor carácter oxidante (gana electrones con facilidad, por lo tanto se reduce más fácilmente) Cesio (Cs): tiene el mayor carácter reductor (pierde electrones con facilidad, por lo tanto se oxida más fácilmente)

¿Cómo varía el C.R en la tabla periódica? período C.R aumenta C.R aumenta grupo

¿Cómo varía el C.O en la tabla periódica? período C.O aumenta C.O aumenta grupo