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ANCB

QMA0

3008

V4

Clase

Teoría atómica III: tabla periódica y propiedades periódicas

Resumen de la clase anterior

Números cuánticos

Secundario

(l)

Magnético

(m)

Principal

(n)

Spin

(s)

Configuración electrónica

Energía y tamaño

Forma Orientación espacial

Rotación

electrón

Aprendizajes esperados

• Conocer la tabla periódica y su relación con la configuración electrónicapara cada grupo y periodo.

• Describir las propiedades periódicas y su variación a través de grupos yperiodos.

• Conocer las propiedades macroscópicas de punto de fusión y punto deebullición.

¿Cuál opción representa mejor la variación del volumen atómico en el sistemaperiódico a medida que aumenta el número atómico?

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Proceso de admisión 2011

Pregunta oficial PSU

Grupo Periodo

A) Aumenta Aumenta

B) Aumenta Disminuye

C) Disminuye No varía

D) Disminuye Aumenta

E) No varía Aumenta

1. Tabla periódica

2. Propiedades periódicas

3. Propiedades macroscópicas

Corresponde a una tabla en la que se encuentran agrupados los elementosque tienen propiedades químicas y físicas semejantes.

Propuesta por Dmitri Mendeléyev en 1869, busca ordenar a los elementosde acuerdo con su número atómico (Z).

Los elementos sedividen en trescategorías

Metales: buenos conductores de la electricidady del calor

No metales: generalmente malos conductoresde la electricidad y del calor

Metaloides: presentan propiedades intermediasentre los metales y los no metales

La mayoría de los elementos son naturales excepto el Tecnecio (Tc),Prometio (Pm), Neptunio (Np) y desde el Americio (Am) hasta elCopérnico (Cn.)

1. Tabla periódica

1. Tabla periódica

El conjunto de elementos que ocupa una línea horizontal (fila) se denominaPERIODO.

¿Qué es un periodo?

1. Tabla periódica1.1 Periodos

1234567

67

Los PERIODOS están formados por un conjunto de elementos que,teniendo propiedades químicas diferentes, presentan en su envoltura igualnúmero de niveles con electrones, correspondiendo el número dePERIODO al total de niveles o capas.

1. Tabla periódica1.1 Periodos

Las líneas verticales (columnas) de la tabla periódica se denominanGRUPOS (o FAMILIAS).Los elementos que conforman un mismo GRUPO presentan propiedadesfísicas y químicas similares.

¿Qué es un grupo?

1. Tabla periódica1.2 Grupos

s1 s2

d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10

p1 p2 p3 p4 p5

p6

Los elementos del mismo GRUPO tienen la misma configuración electrónica del último nivel energético.

1. Tabla periódica1.2 Grupos

1) Elementos representativos

Los elementos se agrupan en función del orbital que recibe el últimoelectrón.

Llamados también elementos del grupo principal, son los elementos de losgrupos IA (1) a VIIA (17), todos los cuales tienen incompletos lossubniveles s o p del máximo número cuántico principal, y los gases nobles(elementos del grupo VIIIA o 18), que con excepción del helio, tienencompletamente lleno el subnivel p.

Las configuraciones electrónicas de los gases nobles son 1s2 para elhelio y ns2np6 para el resto, donde n es el número cuántico principaldel nivel más alto.

1. Tabla periódica1.3 Tipos de elementos

1) Elementos representativos

Elementos alcalinosGrupo IA

Propiedades

LiNaK

RbCsFr

• Metales más reactivos químicamente.• Configuración capa externa: ns1

• Forman cationes positivos.

Elementosalcalinotérreos

Grupo IIA

Propiedades

BeMgCaSrBaRa

• Menos reactivos que los metales alcalinos.• Configuración capa externa: ns2

1. Tabla periódica1.3 Tipos de elementos

Elementos térreosGrupo IIIA

Propiedades

BAlGaInTl

• Metales, excepto el B (metaloide).• Puntos de fusión muy bajos, excepto el B.• Configuración capa externa: ns2p1

ElementoscarbonadosGrupo IVA

Propiedades

CSiGeSnPb

• Al bajar en este grupo, se acentúa el carácter metálico: C es un no metal, Si y Ge son semimetales y el Sn y el Pb son metales.• Configuración capa externa: ns2p2

1. Tabla periódica

1) Elementos representativos1.3 Tipos de elementos

1) Elementos representativos

Elementos nitrogenados

Grupo VA

Propiedades

NPAsSbBi

• Muy reactivos a altas temperaturas.• Configuración de capa externa: ns2p3

ElementoscalcógenosGrupo VIA

Propiedades

OSSeTePo

• O y S son no metales, mientras que el carácter metálico aumenta de Se a Po.• Configuración capa externa: ns2p4

1. Tabla periódica1.3 Tipos de elementos

1) Elementos representativosElementos halógenosGrupo VIIA

Propiedades

FClBrI

At

• Su estado físico en condiciones ambientales normales oscila entre el gaseoso (F y Cl) y el sólido (I y At); el Br es líquido a temperatura ambiente.• Configuración capa externa: ns2p5

Elementos gases nobles

Grupo VIIIA

Propiedades

HeNeArKrXeRn

• Químicamente inertes (no reaccionan frente a otros elementos químicos).• Configuración capa externa: ns2p6

1. Tabla periódica1.3 Tipos de elementos

2) Elementos de transiciónSon los elementos de los grupos IIIB hasta VIIIB (3-10), IB (11) y IIB (12),los cuales tienen incompleto el subnivel d, o forman fácilmente cationescon el subnivel d incompleto.

La numeración no secuencial de los elementos de transición en latabla obedece a la correspondencia que existe entre su configuraciónelectrónica externa y la de los elementos representativos.

1. Tabla periódica1.3 Tipos de elementos

3) Elementos de transición interna

Elementos también conocidos como lantánidos y actínidos. Tienenincompleto el subnivel f.

1. Tabla periódica1.3 Tipos de elementos

1. Tabla periódica1.4 Relación entre elementos y configuración electrónica

Además de la configuración electrónica, hay que conocer otras propiedadespara entender las características y el comportamiento de los átomos.

Es la distancia entre el núcleo y el último electróndel átomo.

También se define a partir de las distancias queseparan a los núcleos de los átomos cuando estosestán químicamente unidos.

Grupos Aumenta de arriba hacia abajo

Periodos Disminuye de izquierda a derecha

2. Propiedades periódicas

2.1 Radio atómico

Es el espacio que usa el átomo enel universo.

Varía igual que el radio (esproporcional a él).

catión < átomo neutro < anión

2. Propiedades periódicas

2.2 Volumen atómico

Energía mínima necesaria paraseparar completamente unelectrón de un átomo en suestado fundamental y en estadogaseoso.

A(g) + EI → A+ + 1 e-

Grupos Aumenta de abajo hacia arriba

Periodos Aumenta de izquierda a derecha

2. Propiedades periódicas

2.3 Energía de ionización (El)

Energía involucrada cuando un átomogaseoso neutro en su estadofundamental captura un electrón yforma un ion mononegativo.

X(g) + e- → X-(g) + AE

2. Propiedades periódicas

Grupos Aumenta de abajo hacia arriba

Periodos Aumenta de izquierda a derecha

2.4 Electroafinidad (AE)

Grupos Aumenta de abajo hacia arriba

Periodos Aumenta de izquierda a derecha

Capacidad de un átomo en unamolécula para atraer los electronesde enlace hacia su núcleo.

2. Propiedades periódicas

2.5 Electronegatividad (EN)

Cuando tengas dudas sobre el comportamiento de las propiedadesperiódicas, no olvides esta tabla que resume la variación de todas ellas enla tabla periódica.

2. Propiedades periódicas

Tabla de ayuda

La fusión es el paso de sólido a líquido.Para conseguirla hay que aumentar latemperatura del sólido.

La fusión se produce a una temperaturaconstante, denominada temperatura defusión, que es característica para cadasustancia pura. Fusión del hierro

3. Propiedades macroscópicas

3.1 Punto de fusión

El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de unlíquido es igual a la presión externa.El punto de ebullición normal es la temperatura a la cual un líquido hiervecuando la presión externa es 1 atm.

• La ebullición es un fenómeno que afecta a toda la masa del líquido. Tienelugar a una temperatura determinada constante que depende de la presión.

• La evaporación consiste en el pasaje lento y gradual de el estado líquidohacia el estado gaseoso. A diferencia de la ebullición, se produce acualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada es ésta.

3. Propiedades macroscópicas

3.2 Punto de ebullición

Puntos de ebullición de diferentes líquidos

3. Propiedades macroscópicas

3.2 Punto de ebullición

3. Propiedades macroscópicas

3.3 Diagrama general de fases

Pregunta oficial PSU

BComprensión

Grupo Periodo

A) Aumenta Aumenta

B) Aumenta Disminuye

C) Disminuye No varía

D) Disminuye Aumenta

E) No varía Aumenta

¿Cuál opción representa mejor la variación del volumen atómico en el sistemaperiódico a medida que aumenta el número atómico?

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Proceso de admisión 2011

Tabla de corrección

Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad1 B Modelo atómico de la materia Reconocimiento2 C Modelo atómico de la materia Comprensión3 E Modelo atómico de la materia Reconocimiento4 D Modelo atómico de la materia Comprensión5 A Modelo atómico de la materia Comprensión6 E Modelo atómico de la materia Reconocimiento7 C Modelo atómico de la materia Reconocimiento8 A Modelo atómico de la materia Comprensión9 E Modelo atómico de la materia Comprensión10 D Modelo atómico de la materia Comprensión11 E Modelo atómico de la materia Reconocimiento12 C Modelo atómico de la materia ASE

Tabla de corrección

Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad13 D Modelo atómico de la materia Aplicación14 D Modelo atómico de la materia Reconocimiento15 E Modelo atómico de la materia Reconocimiento16 C Modelo atómico de la materia Comprensión17 D Modelo atómico de la materia Reconocimiento18 B Modelo atómico de la materia Comprensión19 E Modelo atómico de la materia Aplicación20 A Modelo atómico de la materia Reconocimiento21 B Modelo atómico de la materia Comprensión22 D Modelo atómico de la materia Comprensión23 E Modelo atómico de la materia ASE24 C Modelo atómico de la materia Comprensión25 E Modelo atómico de la materia Reconocimiento

Síntesis de la clase

Tabla periódica

Ordena los elementos GruposPeríodos

Nivel energético

Electrones último orbital

Propiedades periódicas

Radio atómico

Volumen atómico Electronegatividad

Electroafinidad

Potencial de ionización

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En la próxima sesión, estudiaremos El enlace químico

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