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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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Equipo Editorial Área Ciencias: Química