Profundizando en el área de la química (página 13)

PROPIEDADES PERIODICAS

 LEY PERIÓDICA

Esta ley es la base de
la tabla periódica y establece que las propiedades físicas y químicas de los
elementos tienden a repetirse de forma sistemática conforme aumenta el número
atómico.

PROPIEDADES PERIÓDICAS

    
Son las características de los elementos que se pueden predecir tomando
en cuenta su posición en la tabla periódica, las cuales se ajustan a la ley
periódica.

A. RADIO ATOMICO:

     Al aumentar el número atómico, Z, muchas
de las propiedades fisicoquímicas de los elementos varían de forma periódica.
Una de ellas es el radio atómico, que se obtiene a partir de las longitudes de
los enlaces entre los átomos y mide la mitad de la distancia entre los centros
de dos átomos que forman un enlace o la distancia entre el núcleo y la capa de
valencia. Permite determinar el tamaño del átomo. En un mismo grupo (columna),
el radio atómico aumenta al aumentar Z, y en un mismo periodo (fila), disminuye
a medida que aumenta el número atómico. Se mide en Angstrom (1 Aº= 10-8 cm).

El tamaño del radio
atómico depende:

    
-  De la carga del núcleo y del nº de niveles

     - 
Del efecto de protección o pantalla producto de la carga nuclear
efectiva

Carga nuclear
efectiva:

     Se da cuando los e- de las capas internas,
bloquean a los e- de valencia y la atracción del núcleo. A mayor carga nuclear
menor radio debido a la fuerza de atracción.

                          Carga
nuclear efectiva= Nº p+ – Nº e- internos

Por
ejemplo para el Oxígeno y para el Flúor

B. RADIO IONICO:

     Es la distancia entre le
núcleo y la capa de valencia de un átomo cuando ha perdido o ganado e-. Es el
radio de un ion.

-         
El radio iónico
disminuye en un periodo de izquierda a derecha y aumenta en el grupo de arriba
hacia abajo.

-         
A  mayor número de e- mayor
repulsión y aumenta el volumen o tamaño del átomo.

C. ENERGÍA DE IONIZACION:

     Es la cantidad
de energía que se necesita para separar el electrón menos fuertemente unido de
un átomo neutro gaseoso en su estado fundamental (estado energético más bajo).
La entidad en que se transforma el átomo al perder un electrón es un ion
gaseoso mono positivo.

Esta definición corresponde a la primera energía de
ionización. Se denomina segunda energía de ionización a la que se necesita para
extraer de un ion gaseoso mono positivo el electrón menos fuertemente unido.
Las sucesivas energías de ionización se definen de manera semejante. La segunda
es mayor a la primera debido a que ha sido eliminado 1 e- a un catión estando
más ligado al núcleo que los externos.

Estas energías se determinan por interpretación de los
espectros de emisión o de absorción, y a través de experiencias directas en las
que se mide la variación de energía que tiene lugar en el proceso:

        M (g) → M+ (g) + e-
donde M representa un átomo de cualquier elemento.

      Dentro de
cada periodo, los metales alcalinos tienen la mínima energía de ionización, y
los gases nobles la máxima. Dentro de cada grupo, la energía de ionización
disminuye a medida que aumenta el tamaño de los átomos, es decir, al descender
en el grupo.

-         
La energía de ionización aumenta en un periodo, conforme
aumenta Z y disminuye en un grupo al aumentar el Z.

  Al aumentar el radio atómico en un
grupo,  los e- de la capa de valencia se
alejan del núcleo, por lo que disminuye la atracción que ejerce el núcleo sobre
esos e-.

Energía de ionización
y número atómico

      Esta
gráfica muestra la variación de la primera energía de ionización con el número
atómico. Se trata de una variación periódica: en cada grupo, la energía de
ionización disminuye al aumentar el número atómico, y en cada periodo, los
metales alcalinos son los que tienen la mínima energía de ionización y los
gases nobles la máxima.

D. AFINIDAD ELECTRÓNICA:

     Es la cantidad
de energía que se libera cuando un átomo neutro gaseoso en su estado energético
más bajo (estado fundamental) capta un electrón y se transforma en un ion
negativo también gaseoso.

donde X representa un átomo de cualquier elemento.

     Es la
capacidad que presenta un átomo para aceptar un e- en su capa de valencia,
adquiriendo una carga negativa. La adición de un electrón a la capa de valencia
de un átomo gaseoso en su estado fundamental es un proceso en el que se
desprende energía. La afinidad electrónica o electroafinidad de un átomo es una
medida de esta energía.

      En general,
la afinidad electrónica disminuye al aumentar el radio atómico. Los halógenos
son los elementos químicos con afinidades electrónicas más elevadas. En un
mismo grupo, la afinidad electrónica aumenta de abajo hacia arriba, se explica
porque al bajar en un grupo los e- están mas alejados del núcleo. En un periodo
aumenta de izquierda a derecha por que los e- que llegan deben vencer la fuerza
de repulsión de los e- externos, al haber más e- mayor repulsión y mas difícil
su adicción.

     La adición de
un segundo electrón a un ion mono negativo debe vencer la repulsión
electrostática de éste y requiere un suministro de energía.

     A diferencia
de la energía de ionización, que se puede determinar directamente, la afinidad
electrónica se calcula casi siempre por vía indirecta.

E. ELECTRONEGATIVIDAD
(Linus Pauling en 1932):

     Es la
capacidad o fuerza de un átomo de un elemento de atraer hacia sí los electrones
compartidos de su enlace covalente con un átomo de otro elemento.

     Los valores de
la electronegatividad de los elementos representativos aumentan de izquierda a
derecha en la tabla periódica, a medida que aumenta el número de electrones de
valencia y disminuye el tamaño de los átomos. El flúor, de afinidad electrónica
muy elevada, y cuyos átomos son pequeños, es el elemento más electronegativo y,
en consecuencia, atrae a los electrones muy fuertemente.

     Dentro de un
grupo, la electronegatividad disminuye, generalmente, al aumentar el número y
el radio atómicos. El cesio, el elemento representativo de mayor tamaño y de
menor energía de ionización, es el menos electronegativo de estos elementos.

-         
A mayor afinidad electrónica mayor electronegatividad.

     Un átomo
electronegativo tiende a tener una carga parcial negativa en un enlace
covalente, o a formar un ion negativo por ganancia de electrones.

     Dos átomos con
electronegatividades muy diferentes forman un enlace iónico. Pares de átomos
con diferencias pequeñas de electronegatividad forman enlaces covalentes
polares con la carga negativa en el átomo de mayor electronegatividad.

    Según su
electronegatividad los elementos pueden ser:

-         
Electronegativos:
Tienden a ganar e- como los no metales.

-         
Electropositivos:
Tienden a perder e- como los metales.

Fórmula
de Mulliken (1934):

                    Electronegatividad: P.I +
A.E/ 125      

 P.I= Potencial de
ionización              A.E= Afinidad
electrónica

Nota:

        – Pauling
asigna un valor arbitrario para el F de 4 y todos los demás valores son menores
a este.

TABLA
DE VALORES DE ELECTRONEGATIVIDAD

E. CARÁCTER
METALICO:

     Corresponde a
la tendencia de los elementos a formar cationes (ceder e-).

     En un período disminuye al ir de
izquierda a derecha conforme aumenta Z y en un grupo aumenta  al descender, 
es decir conforme aumenta Z.

RESUMEN

          VARIACION DE LAS PROPIEDADES PERIODICAS
CONFORME AUMENTA Z        

PRACTICA TEMA III. LA TABLA PERIÓDICA

PARTE
A.

     Rellene los espacios en blanco
con respecto al ordenamiento de la tabla periódica según bloques, familias

16. Complete el
siguiente cuadro: