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PROPIEDADES ATOMICAS DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS (3.ENERGIA DE IONIZACION…
PROPIEDADES ATOMICAS DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS
ITESCAM
ALUMNO
AIRAM CANUL AVILA
DOCENTE
DANIEL BOLIVAR MORENO
CONCEPTO
Las propiedades atómicas de los elementos químicos definen el comportamiento, propiedades y aplicaciones, así como las diferentes reacciones en las que intervienen los elementos químicos dentro del sistema periódico.
CARGA NUCLEAR EFECTIVA
Es la diferencia que existe entre la carga nuclear real del átomo y la constante de apantallamiento. Zef=Z-s, donde Z es la carga nuclear real y sigma se llama constante de apantallamiento. Una forma de mostrar el apantallamiento de los electrones es analizar el valor de la energía requerida para quitar un electrón de un átomo polielectrónico.
1.RADIO ATOMICO
La distancia promedio que hay desde el núcleo hasta el electrón de la última capa es lo que se conoce con el nombre de radio atómico. A lo largo de un periodo hay un decrecimiento pequeño aunque generalizado en el tamaño del radio atómico.
A pesar de esto, hay también un incremento en el número de electrones, cada electrón es atraído hacia el núcleo, por tanto a mayor carga nuclear mayor atracción de los electrones hacia el núcleo.
Bajando en cualquier grupo en la tabla periódica se observa un incremento más bien considerable en el tamaño atómico.
Al aumentar el número atómico, aumenta la cantidad de niveles de energía, por lo que el átomo aumenta su tamaño, encontrándose los electrones más alejados del núcleo, donde son atraídos con menor fuerza.
Medir directamente el radio atómico es muy difícil ya que el tamaño de un átomo se piensa como el volumen que contienen el 90% de la totalidad de la densidad electrónica.
El radio atómico es la mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos adyacentes Analicemos la tendencia periódica en un periodo, siempre teniendo en cuenta que el radio atómico esta determinado por cuán fuerte atrae el núcleo a los electrones.
2.RADIO IONICO
El radio iónico es el radio de un anión o de un catión. El radio iónico afecta las propiedades físicas y químicas de un compuesto iónico Cuando un átomo neutro se convierte en un anión, su tamaño o radio aumenta, dado que la carga nuclear permanece constante pero la repulsión resultante de la adición de un electrón es mayor.
En un grupo el radio atómico y el radio iónico varían de igual forma, es decir al descender en un grupo el radio atómico aumenta y el radio iónico también. Para iones derivados de elementos de diferentes grupos la comparación solo tiene significado si los iones son isoelectrónicos. Si se analizan iones isoelectrónicos se encuentra que los aniones son más grandes que los cationes.
3.ENERGIA DE IONIZACION
La energía de ionización es la mínima energía requerida para quitar un electrón de un átomo gaseoso en su estado fundamental.
Esta magnitud es una medida del esfuerzo necesario para quitarle un electrón a un átomo o de cuán fuertemente esta enlazado un electrón al núcleo en el átomo. A mayor energía de ionización, es más difícil quitar el electrón.
La energía de ionización es una energía absorbida por átomos (o iones) por lo cual será siempre una energía positiva.
En un grupo la energía de ionización disminuye al aumentar el número atómico.
Los elementos de un mismo grupo tienen configuraciones electrónicas externas similares. Sin embargo a medida que aumenta el número cuántico principal n aumenta de igual manera la distancia promedio de los últimos electrones con respecto al núcleo.
Una mayor separación entre el electrón y el núcleo significa una atracción más débil, de tal manera que se hace más fácil quitar el electrón a medida que descendemos en un grupo.
4.ELECTRONEGATIVIDAD
La tendencia general de un átomo para tener electrones hacia sí mismo en un compuesto. Esta es determina a partir de la electroafinidad y de la energía de ionización. Sin embargo, no es una medida de energía, pero sí una simple tendencia de los átomos para atraer electrones.
Hay diferentes escalas de electronegatividad, pero la más común es la escala que realizó Linus Paulig.
Este concepto es muy útil para predecir el tipo de enlace, para la escritura de nombres y fórmulas de compuestos y para la polaridad de enlaces y moléculas.
AFINIDAD ELECTRONICA
Es el cambio de energía cuando un átomo acepta un electrón en el estado gaseoso.
En un período al aumentar el número atómico los valores se hacen más negativos, es decir es mayor la afinidad electrónica, y esto se debe al aumento de la carga nuclear efectiva y se reduce el radio atómico.
5.CARACTER METALICO
Es la facilidad que tiene un átomo para oxidarse y aumentar su número de oxidación.
En un grupo el carácter metálico aumenta al aumentar el número atómico, los electrones están más separados del núcleo por lo que son cedidos con mayor facilidad.
En un período al disminuir el tamaño del átomo, el átomo se contrae, los electrones son atraídos con mayor fuerza y el carácter metálico disminuye.
6.NUMERO DE OXIDACION
Este es un valor positivo o negativo que no solamente describe la capacidad de combinación de un átomo sino que también da una indicación de cómo están ordenados los electrones en el compuesto.
*Para un elemento en estado libre o no combinado es siempre cero.
*La suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos en la fórmula de un compuesto es igual a cero.
*El número de oxidación de un ión es igual a su carga.
*La suma de los números de oxidación de los átomos en un ión poliatómico debe ser siempre igual a al carga del ión.
7.VARIACIONES PERIODICAS
En la predicción de variaciones periódicas de los estados de oxidación debemos considerar tres tipos de elementos diferentes; no metales, metales representativos y metales de transición.
Los no metales generalmente tienen diferentes estados de oxidación con excepción del flúor. El estado de oxidación mínimo es igual al número del grupo menos ocho, como lo es 1- para los elementos del grupo VII, 2- para los no metales del VI y así sucesivamente. El máximo estado de oxidación es igual al número de grupo.
Los metales representativos en los grupos I y II y el aluminio, como lo hemos visto, solamente presentan un estado de oxidación. Para los metales siguientes a la serie de transición hay dos estados de oxidación posible para cada uno.
Estos corresponden al caso donde los electrones p (electrones de los orbitales p) son utilizados o cuando se utilizan los electrones s y p. Por esta razón el estaño y el plomo con la configuración s2 y p2 pueden ser 2+ ó 4+.
8.MANIFESTACION EN LA TABLA PERIODICA
En el grupo IA de la tabla periódica se comportan de la forma siguiente:
Mayor radio atómico Fr, menor el Li.
Mayor electronegatividad el Li, menor el Fr.
Mayor carácter metálico el Fr, menor el Li
Al átomo de Li hay que aplicarle mayor energía de ionización para arrancar los electrones de la última capa.