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FISICO QUMICA
PROPIEDADES PERIDICAS 3 ao - Escuela N 791
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PROPIEDADES PERIDICAS
La utilidad de la Tabla Peridica reside en que la ordenacin de
los elementos qumicos permite poner de manifiesto muchas
regularidades y semejanzas en sus propiedades y comportamientos.
Por ejemplo, todos los elementos de un mismo grupo poseen un
comportamiento qumico similar, debido a que poseen el mismo nmero
de electrones en su capa ms externa (estos electrones son los que
normalmente intervienen en las reacciones qumicas). Existen, por
tanto, muchas propiedades de los elementos que varan de forma
gradual al movernos en un determinado sentido en la tabla peridica,
como son: radio atmico, radio inico, energa de ionizacin,
electronegatividad, electroafinidad y carcter metlico.
RADIO ATMICO
El tamao de un tomo no es invariable sino que depende del
entorno inmediato en el que se encuentre, de su interaccin con los
tomos vecinos. Estimar el tamao de los tomos es un poco complicado
debido a la naturaleza difusa de la nube electrnica que rodea al
ncleo y que vara segn los factores ambientales. Se realizan las
medidas sobre muestras de elementos puros no combinados qumicamente
y los datos as obtenidos son los tamaos relativos de los tomos.
El radio atmico de un elemento, es la mitad de la distancia
entre los centros de dos tomos vecinos.
Los radios atmicos se indican a menudo en angstroms A (10-10 m),
nanmetros (nm, 10 -9 m) picometros (pm, 10 -12 m).
Variacin peridica del Radio Atmica
Bajando en cualquier grupo en la tabla peridica se observa un
incremento ms bien considerable en el tamao atmico. En este caso al
aumentar el nmero atmico, aumenta la cantidad de niveles de energa,
por lo que el tomo aumenta su tamao, encontrndose los electrones ms
alejados del ncleo, donde son atrados con menor fuerza.
A lo largo de un periodo hay un decrecimiento pequeo aunque
generalizado en el tamao del radio atmico. Esto se debe al hecho de
que a medida que avanzamos en el periodo, los elementos estn en el
mismo nivel de energa o a igual distancia del ncleo, pero al mismo
tiempo la carga nuclear va aumentando de 1 en 1 en cada elemento. A
pesar de esto, hay tambin un incremento en el nmero de electrones,
cada electrn es atrado hacia el ncleo, por tanto a mayor carga
nuclear mayor atraccin de los electrones hacia el ncleo.
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RADIO INICO
El radio inico se define en relacin a iones. Un in es una
especie qumica con carga, ya sea esta positiva o negativa, y se
originan debido a que los elementos tratan de parecerse al gas
noble ms cercano (elementos del grupo 18), ya que estos tienen una
estabilidad superior debido a que sus niveles energticos se
encuentran completos.
El trmino in significa ir hacia y hace referencia a un circuito
elctrico, es por eso que las sustancias cargadas positivamente se
llaman CATIONES (van hacia el ctodo, polo negativo) y las
sustancias cargadas negativamente se llaman ANIONES (van hacia el
nodo, polo positivo). Como un tomo es elctricamente neutro, cuando,
por ejemplo, gana un electrn de ms, queda cargado con -1. Mientras
que si pierde un electrn queda cargado con un +1.
La capacidad de un tomo para ganar o perder electrones est dada
por su electronegatividad, energa de ionizacin y electroafinidad
(propiedades que se vern ms abajo).
El tamao de un ion depende de:
Su carga nuclear.
Nmero de electrones.
Orbitales en los que residen los electrones de la capa
exterior.
Variacin peridica del Radio Inico
Los iones positivos sencillos son siempre ms pequeos que los
tomos de los que derivan y, al aumentar la carga positiva, su tamao
disminuye.
Los iones sencillos cargados negativamente son siempre mayores
que los tomos de los que derivan. El tamao aumenta con la carga
negativa.
En un grupo, el radio inico vara de igual forma que el radio
atmico, es decir al descender en un grupo el radio inico aumenta. A
lo largo de un periodo, disminuye su tamao.
EN RESUMEN: Los radios inicos, en general, aumentan al descender
por un grupo y disminuyen a lo largo de un periodo. Los cationes
son menores que los respectivos tomos neutros y los aniones son
mayores.
Comparaciones entre los radios inicos
(derecha) con respecto a sus radios
atmicos originales, (izquierda) para una
elemento cualquiera que gana un electrn y
otro cualquiera que pierda uno.
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ENERGA DE IONIZACIN (EI)
Es la energa necesaria para extraer un electrn de un tomo neutro
en estado gaseoso y formar un catin.
Variacin peridica de la Energa de Ionizacin
Cada elemento polielectrnico tiene tanta energa de ionizacin
como electrones tenga, siendo siempre el primer potencial el menor
de todos y va aumentando a medida que se van quitando los
electrones, es decir, se va haciendo cada vez ms difcil extraer los
electrones que estn ms cerca del ncleo que los que estn ms alejados
de ste.
Como un aumento de energa implica dificultad, los no-metales
(ubicados al costado derecho de la tabla peridica) poseen las
energas ms altas, por lo cual la energa de ionizacin aumenta a
medida que se avanza en un periodo; mientras que a medida que un
tomo se hace ms grande es ms sencillo extraer su electrn ms
alejado, ya que este se siente menos atrado hacia el ncleo, por lo
cual la energa de ionizacin disminuye a medida que se baja en un
grupo.
ELECTRONEGATIVIDAD
Es una de las propiedades ms importantes para la qumica, ya que
es esta propiedad la que explica el tipo de enlace qumico en un
compuesto y las propiedades de reaccin de stos. La
electronegatividad se puede definir como la capacidad que tiene un
elemento para atraer electrones.
Pauling la defini como la capacidad de un tomo en una molcula
para atraer electrones hacia as. Sus valores, basados en datos
termoqumicos, han sido determinados en una escala arbitraria,
denominada escala de Pauling, cuyo valor mximo es 4 que es el valor
asignado al flor, el elemento ms electronegativo. El elemento menos
electronegativo es el cesio, tiene una electronegatividad de
0,7.
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Variacin peridica de la electronegatividad
Un tomo con una afinidad electrnica muy negativa y una energa de
ionizacin elevada, atraer electrones de otros tomos y adems se
resistir a dejar ir sus electrones ante atracciones externas; ser
muy electronegativo.
Las electronegatividades de los elementos representativos
aumentan de izquierda a derecha a lo largo de los periodos y de
abajo a arriba dentro de cada grupo.
Las variaciones de electronegatividades de los elementos de
transicin no son tan regulares.
ELECTROAFINIDAD
Tambin llamada afinidad electrnica, corresponde a la energa que
libera un elemento cuando capta un electrn desde el infinito. Esta
definicin hace referencia a la capacidad que tiene un elemento para
poder captar electrones, por ende, los metales sern los que tengan
una electro afinidad menor, los cuales se ubican a la izquierda de
la tabla peridica, por lo tanto esta propiedad aumenta a medida que
se avanza en el perodo y disminuye a medida que se baja en el
grupo.
Variacin peridica de la electroafinidad
La variacin de afinidad electrnica dentro del sistema peridico
es similar a la variacin de la energa de ionizacin, aunque es mucho
menos peridica. A partir de estas dos propiedades se puede analizar
hasta qu punto un tomo neutro est satisfecho con su nmero de
electrones. A mayor potencial de ionizacin y electroafinidad, mayor
es la apetencia electrnica (electronegatividad) de la especie.
CARCTER METLICO
Un elemento se considera METAL, desde un punto de vista
electrnico, cuando cede fcilmente electrones y no tiene tendencia a
ganarlos. El NO METAL tendr tendencia a la captacin de
electrones.
Variacin peridica del Carcter Metlico
En un grupo el carcter metlico aumenta al aumentar el nmero
atmico, los electrones estn ms separados del ncleo por lo que son
cedidos con mayor facilidad. En un perodo al disminuir el tamao del
tomo, el tomo se contrae, los electrones son atrados con mayor
fuerza y el carcter metlico disminuye. Por lo tanto, a medida que
descendemos en un grupo los electrones estn ms libres, menos
atrapados por el campo de atraccin del ncleo y el carcter metlico
aumentar. Al avanzar hacia la derecha en un periodo la afinidad
electrnica al aumentar, hace que el tomo tenga tendencia a captar
electrones (mayor electronegatividad), y por tanto el carcter
metlico disminuir.