Propiedades periódicas de los elementos

Familias y periodos La tabla periódica tiene filas, llamadas periodos, y columnas, llamadas familias Las familias tienen elementos con propiedades químicas similares. Esto es así porque la estructura electrónica externa, llamada capa de valencia, de estos elementos es similar

Configuraciones de valencia (n representa el periodo del elemento: cuando n=1 no hay orbitales p ni d; cuando n=2,3 no se usan orbiatales d) Familia 10: ns2(n-1)d8 Familia 11: ns1(n-1)d10 Familia 12: ns2(n-1)d10 Familia 13: ns2(n-1)d10np1 Familia 14: ns2(n-1)d10np2 Familia 15: ns2(n-1)d10np3 Familia 16: ns2(n-1)d10np4 Familia 17: ns2(n-1)d10np5 Familia 18: ns2(n-1)d10np6 Familia 1: ns1 Familia 2: ns2 Familia 3: ns2(n-1)d1 Familia 4: ns2(n-1)d2 Familia 5: ns2(n-1)d3 Familia 6: ns1(n-1)d5 Familia 7: ns2(n-1)d5 Familia 8: ns2(n-1)d6 Familia 4: ns2(n-1)d7

Carga nuclear efectiva La carga nuclear efectiva es la carga neta que sienten los electrones de valencia. Debido al efecto de pantalla que producen los electrones de capas electrónicas interiores, los electrones de valencia no sienten el efecto de toda la carga nuclear

Tendencias periódicas A medida que nos movemos hacia la derecha en un periodo o hacia abajo en una columa, hay ciertas propiedades que muestran una tendencia a aumentar o a disminuir Veremos las tendencias periódicas en: radio atómico radio iónico Energía de ionización Afinidad electrónica

Radio atómico Es una medida del tamaño de los átomos Según bajamos en una columna de la tabla, la configuración electrónica es similar pero los orbitales usados quedan más alejados del núcleo por lo que el tamaño aumenta Según nos movemos a la derecha en un periodo, añadimos electrones pero en el mismo nivel. Como también se añaden protones, la carga nuclear efectiva aumenta por lo que el tamaño se reduce El radio tiende a aumentar a la izquierda y hacia abajo En la siguiente transparencia se ve el cambio real a lo largo de la tabla

Radio atómico de elementos representativos

Radio iónico En los elementos representativos (excluidos los metales de transición) los iones se forman para asumir una configuración electrónica del gas noble más cercano.Estos iones son isoelectrónicos (iso significa igual) con los gases nobles Los aniones tienen más electrones pero sin aumentar la carga nuclear por lo que son más grandes que el átomo neutral Los cationes son isoelectrónicos con el gas noble del periodo anterior pero con mayor carga nuclear por lo que son mucho más pequeños que el átomo neutral En la siguente transparencia aparecen los tamaños reales de iones monoatómicos

Representación comparativa del radio de iones y átomos neutrales

Energía de ionización La energía de ionización es la energía necesaria para sacar un electrón a un átomo: A  A+ + e- Si se extrae otro electrón hablamos de la segunda energía de ionización, el siguiente la tercera energía de ionizacion y así sucesivamente Lo electrones son más faciles de remover cuanto más lejos estén del núcleo por lo que la energía de ionizacion tiende a disminuir en la dirección que aumenta el radio atómico La energía de ionización aumenta a la derecha y hacia arriba En la siguiente transparencia aparece una gráfica con las energías de ionización de algunos elementos

Energía de ionización de los elementos

Afinidad electrónica Es la energía asociada con el proceso de aceptar un electrón: A + e-  A- p Esta propiedad no tiene un tendencia muy marcada aunque teóricamente pensaríamos que a menor tamaño mayor afinidad electrónica (excepción por supuesto de los gases nobles que no tienen afinidad ninguna por electrones) Aquellos elementos que no liberen energía en el proceso de aceptar un electrón no tienen afinidad electrónica y por tanto no se pueden comparar En la siguiente transparencia verán la afinidades electrónicas de algunos elementos

Energía asociada con la ganancia de un electrón