TEMA 8 PROPIEDADES PERIODICAS

En el sistema periódico, de acuerdo con la Ley de Moseley, las propiedades de los elementos varían de una manera más o menos regular según se procede de izquierda a derecha en un periodo o de arriba hacia abajo en un grupo. De estas propiedades algunas son comunes a todos los elementos quimicos, POR REPETIRSE CON REGULARIDAD EN LA TABLA PERIODICA SE LES LLAMA PROPIEDADES PERIODICAS.

Las propiedades periódicas son de suma importancia, puesto que su conocimiento permite predecir el comportamiento químico de los elementos. En estas propiedades químicas comunes a todos los elementos tenemos: Tamaño de los átomos (radio atómico), afinidad electrónica, el potencial o energía de ionización y la electronegatividad.

8.1 PROPIEDADES PERIODICAS

A) TAMANO DE LOS ATOMOS (RADIO ATOMICO)

Se considera que la nube electrónica que rodea al átomo tiene una forma esférica. El tamaño de los átomos se precisa por su radio atómico.

Radio atómico: La mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos cercanos, propiedades físicas como la densidad, punto de ebullición, punto de fusión, están relacionadas con el radio atómico, del cual se puede predecir el tamaño del átomo.

Tendencias dentro de los períodos y los grupos: los radio atómicos aumentan de arriba hacia abajo en un grupo porque al incrementarse las capas electrónicas también aumenta la distancia al núcleo. En los periodos decrecen de izquierda a derecha, Al ir aumentando de período, los electrones de valencia se compactan más hacia al núcleo, lo que se traduce en átomos mucho más pequeños.

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Conforme el nivel principal es el mismo, la atracción del núcleo sobre cada electrón individual aumenta con el número atómico y provoca una contracción de la nube electrónica.

Los átomos tienden a ganar o perder electrones de su último nivel, lo que los convierte en iones. Y en este caso se determina radio iónico y se toman en cuenta otras consideraciones:

-Los elementos que forman iones positivos al perder electrones, tendrán un radio menor que el del átomo neutro. La contracción de la nube electrónica aumenta al haber menos electrones de valencia.

Los elementos que forman iones negativos al ganar electrones, tendrán un radio mayor que el del átomo neutro.

El volumen de la nube electrónica aumenta al haber más carga negativa. Para metales como el sodio, el radio atómico se define como la mitad de la distancia entre núcleos adyacentes en un cristal del elemento (radio metálico).

Para no metales, el radio atómico se define como la mitad de la longitud del enlace molecular que los mantiene unidos (radio covalente).

Las unidades de la longitud del radio atómico suelen expresarse en angstroms (1 A = 1 x 10-10 m) o en picómetros (1pm = 1x1—12m).

B) AFINIDAD ELECTRONICA:

La afinidad electrónica es la energía necesaria para que un átomo gaseoso en estado neutro incorpore un electrón libre en su último nivel energético, convirtiéndolo en un ion negativo.

Al estudiar las características de los elementos podemos clasificarlos en dos tipos: los que tienen tendencia a desprender electrones y los que tienen tendencia a aceptar electrones. En el primer tipo encontramos a los metales que forman fácilmente iones positivos y los del segundo grupo (halógenos), que forman iones negativos y presentan mayor afinidad electrónica. Es así como los halógenos presentan una mayor afinidad electrónica respecto de los elementos del grupo IA. En los grupos los valores disminuyen de arriba hacia abajo (aunque es poco notable).

C) ENERGIA DE IONIZACION

La energía de ionización es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de valencia de un átomo gaseoso en estado neutro, convirtiéndolo en ion positivo.

Algunos elementos tienen mayor tendencia a desprender electrones, para ello es necesario agregar energía a los electrones para provocar su desplazamiento hacia

niveles de energía más alejados del núcleo. A esta energía se le conoce como energía o potencial de ionización y sus valores se pueden medir en eV o bien en Kilojoules/mol o Kilocalorías/mol.

En los grupos los valores disminuyen de arriba hacia abajo porque aumenta el radio atómico (la distancia al núcleo) por lo que la fuerza de atracción sobre los electrones es menor y para eliminarlos se requiere poca cantidad de energía.

Cuanto más nos desplacemos hacia la derecha y hacia arriba en la tabla periódica, mayor es la energía. Es decir, en función del número atómico aumenta la energía (si nos desplazamos horizontalmente).

D) ELECTRONEGATIVIDAD

La electronegatividad es la propiedad periódica que representa la capacidad que tiene un átomo para atraer y retener electrones cuando forma parte de un enlace químico. Esta propiedad es importante porque permite predecir y explicar la naturaleza de los enlaces químicos. Los valores de electronegatividad siguen las mismas tendencias de la energía de ionización. Linus Carl Pauling, científico estadounidense, desarrolló el concepto de electronegatividad. En un enlace químico, el átomo de mayor electronegatividad atrae con más fuerza a los electrones de enlace.

Los no metales tienen más electronegatividad que los metales. Los átomos más pequeños tienen valor de electronegatividad más alta porque los electrones de valencia que comparten están más cerca del núcleo. Los del grupo 8ª no tienen electronegatividad.

En un grupo la tendencia a perder electrones aumenta a medida que bajamos en el grupo. Los electrones estarán más lejos del núcleo cuanto más abajo nos encontremos en el grupo, resultará más fácil que los pierda y más difícil que los gane. La electronegatividad disminuye al bajar en el grupo.

En un período la tendencia a perder electrones disminuye a medida que avanzamos en el período, los electrones se encuentran más unidos al núcleo (ver lo que se explicaba para el tamaño). Por tanto, a medida que avanzamos aumentará la tendencia coger electrones más que a perderlos, aumentará la electronegatividad.