f p s 1 s f9 f10 f 11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 5f 4f p1 p2 p3 p4 p5 p6 f9 f10 f 11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 5f 4f 3s 3p 4s 5s 6s 7s 2s 5d 4p 6d 4d 3d 5p 6p 2p s1 s2 2 3 4 5 6 7 Metales de transición Metales de transición inertes f1 f2 f 3 f4 f5 f6 f7 f8 s2 Elementos Representativos Forma larga Forma extra- larga PERIODO

ELEMENTOS REPRESENTATIVOS 4000 C PUNTOS DE FUSION DE LOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS 3000 2000 Temperatura ºC B 1000 Be Li -273 N O F Ne Si Al Mg -273 S Cl Na Ar P Ge Ca As Se -273 Kr K Ga Br Sr Sb Te -273 Sn I Rb In Xe Ba Pb At Tl Bi -273 Po Cs Rn

Radio covalente o metálico, Å H Li 1.23 Be B C N O F Na 1.57 Mg 1.36 Al 1.25 Si 1.17 0.89 0.81 0.77 0.70 0.66 0.64 P 1.10 S 1.04 Cl 0.99 Ne Ar He Radio iónico, Å H- 1.54 N3- 1.71 O2- 1.40 F- 1.36 Cl- 1.81 S2- 1.84 P3- 2.12 Na+ 0.97 Mg2+ Al3+ Si4+ Li+ Be2+ 0.31 0.66 0.51 0.41 B C 0.60 Ar0 Cl0 0.93 Ne0 1.12

Radio metálico o covalente, en Å, de los elementos representativos H- 1.54 N3- 1.71 O2- 1.40 F- 1.36 Cl- 1.81 S2- 1.84 P3- 2.12 Na+ 0.97 Mg2+ Al3+ Si4+ Li+ Be2+ 0.31 0.66 0.51 0.41 B C 0.60 Ar0 Cl0 0.93 Ne0 1.12 Radio iónico, Å r n a ef * @ × 2 Z Radio metálico o covalente, en Å, de los elementos representativos AUMENTA RADIO COVALENTE H 0.37 Li 1.23 Be B C N O F 0.89 0.81 0.77 0.70 0.66 0.64 Na 1.57 Mg 1.36 Al 1.25 Si 1.17 P 1.10 S 1.04 Cl 0.99 AUMENTA RADIO COVALENTE K 2.03 Ca 1.74 Ga 1.25 Ge 1.22 As 1.21 Se 1.17 Br 1.14 Sr 1.91 In 1.50 Sn 1.40 Sb 1.40 Te 1.37 I 1.33 Xe 1.30 Rb 2.16 Ba 1.98 Tl 1.55 Pb 1.54 Bi 1.50 Po 1.53 Cs 2.35

Na Cl Cl Cl- Radio metálico del sodio Radio covalente del cloro gas Radio de van der Waals Cl Radio covalente del cloro gas Cl- Na+ El radio iónico del Na+ en sal es menor que el radio metálico del Na. El radio iónico del Cl- es mayor que el radio covalente del Cl.

He Ne Ar Rn Xe Kr

+ + + 3 3 3 Primer electrón 124 kcal mol-1 Li Li+ + e- 1740 kcal mol-1 PRIMERA ENERGIA DE IONIZACION PARA EL LITIO 124 kcal mol-1 Li Li+ + e- SEGUNDA ENERGIA DE IONIZACION TERCERA ENERGIA DE IONIZACION 1740 kcal mol-1 2806 kcal mol-1 3 + 3 + Segundo electrón Tercer electrón Li+ Li2+ + e- Li2+ Li3+ + e- 100 200 300 400 600 500 kcal mol-1 hidrógeno litio berilio boro carbono nitrógeno oxígeno flúor neon helio primer periodo segundo periodo PRIMERA ENERGIA DE IONIZACION 100 200 300 400 600 500 kcal mol-1 periodo 1 periodo 2 periodo 3 He Ne Ar H Li Na Be Mg B Al C Si P N O S Cl F PRIMERA ENERGIA DE IONIZACION

Valores de Electronegatividad para los elementos representativos H Li Be B C N O F Na 0.9 Al 1.5 Si 1.8 1.5. 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 P 2.1 S Cl K 0.8 Rb Cs 0.7 Ba Ca 1.0 Sr Ga 1.6 In 1.7 Tl Pb Sn Ge As Sb 1.9 Bi Po Te Se 2.4 Br 2.8 I Xe 3.1 Mg 1.2 Valores de Electronegatividad para los elementos representativos

+ 9 F(g) + 1e F (g) La Afinidad Electrónica: Es el cambio de energía cuando un átomo acepta un electrón en el estado gaseoso. F(g) + 1e F (g)

electronegatividades 2.1 1 Hidrógeno 1.0 3 Litio 1.5 4 Berilio 2.0 5 Boro 2.5 6 Carbono 3.0 7 Nitrógeno 3.5 8 Oxígeno 4.0 9 Flúor 10 Neón 2 Helio Numero Atómico 1 2 3 4 Li Na Cl Mg S B C N O F Be H Al Si P Período 1 Período 3 Período 2 Valores de Pauling H C H N H O H F Li F Enlace Diferencia de electronegatividades Carácter iónico porcentual 0.4 0.9 1.4 1.9 3.0 bajo 27% 33% 41% 87%

1.1 Se agrupan los electrones de la siguiente manera: Z* = Z - s Para calcular la constante de apantallamiento s: 1. En un orbital ns o np 1.1 Se agrupan los electrones de la siguiente manera: (1s) (2s 2p) (3s 3p) (3d) (4s4p) (4d) (4f) (5s 5p) . . . 1.2 Los electrones de la derecha del grupo considerado (ns o np) no se toman en cuenta. 1.3 Todos los electrones del grupo (ns o np) considerado contribuyen con 0.35 1.4 Todos los electrones del grupo n-1 contribuyen con 0.85 1.5 Todos los electrones de la capa n-2, n-3, ..., contribuyen con 1.00

Gráficas de orbitales respecto a la distancia Diagrama de llenado de orbitales

Carga nuclear efectiva para el electrón 6p del plomo Pb = 82 (4d)10 (4f)14 (5s 5p)8 (5d)10 (6s6p)3 3 x 0.35 = 1.05 18 x 0.85 = 15.3 60 x 1.0 = 60 Suma efecto pantalla = 76.35 Carga nuclear efectiva para el electrón 6p del plomo Z* = 82-76.35 = 5.65

2.1 Se agrupan los electrones de la siguiente manera: Z* = Z - s Para calcular la constante de apantallamiento s: 2. Cuando el electrón apantallado se encuentra en una capa nd o nf, para calcular s : 2.1 Se agrupan los electrones de la siguiente manera: (1s) (2s 2p) (3s 3p) (3d) (4s4p) (4d) (4f) (5s 5p) . . . 2.2 Electrones en grupo a la derecha de la capa considerada no apantallan. 2.3 Todos los electrones de la misma capa apantallan con 0.35. 2.4 Todos los electrones a la izquierda del grupo nd o nf considerado contribuyen con 1.00

Ejemplos de cálculos de Z* 1. Considerando el electrón de valencia del nitrógeno 7N 1s2 2s2 2p3 1.1 (1s2) (2s, 2p)5 1.2 s = (4 x 0.35) + 2 (0.85) = 3.10 1.3 Z* = 7 - 3.10 = 3.9 2. Considerando un electrón 3d del 30Zn 2.1 (1s2) (2s, 2p)8 (3d)10 (4s)2 2.2 s = (9 x 0.35) + 2 (18 x 1.00) = 21.15 2.3 Z* = 30 - 21.15 = 8.85

Tarea: Explicar la tendencia elemento por elemento a través del periodo 3 que ocurre: a) energía de ionización. b) electronegatividad ¿puede también explicar la tendencia de la afinidad electrónica?

E. I. @ æ è ç ö ø ÷ Z n e a kJ mol Aumenta Z* n = cte. s1 s0 s2 s2 p1 * 2 2 kJ mol Aumenta Z* n = cte. s1 s0 s2 s2 p1 s2 p2 s2 p4 s2p3 s2 p3 s2 p5 s2p4 520.3 899.5 800.6 1086.4 1402.3 1314.0 1681.0 1.279 1.912 2.421 3.136 3.834 4.453 5.100 Li Be B C N O F Aumenta Z* crece n Li 520.3 1.279 Na 495.8 2.507 K 418.9 3.495 Rb 403.0 s1 s0 He Ne Ar Rn Xe Kr

Estados de oxidación para el cloro HCl Cloro atrae el electrón del hidrógeno y obtiene un número de oxidación de -1. H Cl Cl2 Cl El cloro comparte electrones con otra molécula de cloro; número de oxidación 0. Cl O H HClO Cloro "pierde" un electrón para el oxígeno; el número de oxidación es ahora +1. HClO2 Cl O H El cloro "pierde" 3 electrones; El número de oxidación es ahora +3. Cl O H Cloro "pierde" 5 electrones; número de oxidación es +5. HClO3 Cl O H HClO4 Molécula Núm. Oxidación del Cl H Cl O Suma HCl Cl2 HClO HClO2 HClO3 HClO4 -1 +1 +3 +5 +7 (+1) + (-1) = 0 (0) + (0) = 0 (+1) + (+1) + (-2) = 0 (+1) + (+3) + 2(-2) = 0 (+1) + (+5) + 3(-2) = 0 (+1) + (+7) + 4(-2) = 0 Cuando el cloro "pierde" todos sus electrones (7); su número de oxidación es +7.

Número de Familia Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Elemento (Fila 4 ) ESTADOS DE OXIDACION DE LOS METALES DE TRANSICION DE LA FILA 4 IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB Número de Familia Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Elemento (Fila 4 ) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 No. de e- s y d +1 +2 +3 Estados de Oxidación +4 +5 +6 +7 Molécula No. Oxidación del Cl H Cl O Suma HCl Cl2 HClO HClO2 HClO3 HClO4 -1 +1 +3 +5 +7 (+1) + (-1) = 0 (0) + (0) = 0 (+1) + (+1) + (-2) = 0 (+1) + (+3) + 2(-2) = 0 (+1) + (+5) + 3(-2) = 0 (+1) + (+7) + 4(-2) = 0

Irr Irr EMPAQUETAMIENTO DE ATOMOS METALICOS ENLACES COVALENTES DE SOLIDOS SOLIDOS MOLECULARES GASES Empaque cerrado (12)* Icosahedro Boro (5+) Moléculas Tetraédricas (3) Moléculas Diatómicas Empaque cara centrada (8) Diamante (4) Anillos (2) Moléculas Monoatómicas Cúbico Simple (6) Estructura de Hojas (3) Moléculas Diatómicas (1) Irr Cadenas Helicoidales (2) Empaque Irregular * Numero de vecinos más cercanos

N O S P Moléculas gaseosas Moléculas gaseosas Moléculas sólidas