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Tabla periódica y Tabla periódica y propiedades propiedades
periódicas de los periódicas de los elementoselementos
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A lo largo de la historia, los químicos han intentado ordenar los elementos de forma agrupada, de tal manera que aquellos que posean propiedades similares
estén juntos. El resultado final el sistema periódicosistema periódico
A lo largo de la historia, los químicos han intentado ordenar los elementos de forma agrupada, de tal manera que aquellos que posean propiedades similares
estén juntos. El resultado final el sistema periódicosistema periódico
Dimitri Ivánovich Mendeléyev
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Cuando los elementos se ordenan en orden creciente de su número atómico, aparece una repetición periódica de algunas propiedades físicas y químicas
Las propiedades químicas de los elementos se deben en gran parte a la configuración de la última capa electrónica (capa de valencia).
Por este motivo se ordenan los elementos en la tabla periódica.
oColumnas: grupos (misma configuración de la capa de valencia)
oFilas: períodos (mismo número de capas n)
Propiedades periódicas de los Propiedades periódicas de los elementoselementos
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A lo largo de la historia, los químicos han intentado ordenar los elementos de forma agrupada, de tal manera que aquellos que posean propiedades similares
estén juntos. El resultado final el sistema periódicosistema periódico
A lo largo de la historia, los químicos han intentado ordenar los elementos de forma agrupada, de tal manera que aquellos que posean propiedades similares
estén juntos. El resultado final el sistema periódicosistema periódico
Los elementos están colocados por orden creciente de su número atómico (Z)
GRUPOS
a las columnas de la tabla
PERÍODOS
a las filas de la tabla
Se denominan
La utilidad del sistema periódico reside en que los elementos de un mismo grupo poseen propiedades químicas similares
La utilidad del sistema periódico reside en que los elementos de un mismo grupo poseen propiedades químicas similares
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Propiedades periódicas de los Propiedades periódicas de los elementoselementos
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GRUPOS
PE
RÍO
DO
S
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Propiedades periódicas de los Propiedades periódicas de los elementoselementos
Bloque
Grupo Nombres Config. Electrón.
s12
AlcalinosAlcalino-térreos
n s1
n s2
p
13 (III)14 (IV) 15 (V) 16 (VI) 17 (VII) 18
TérreosCarbonoideosNitrogenoideosAnfígenos (o calcógenos)HalógenosGases nobles
n s2 p1
n s2 p2
n s2 p3
n s2 p4
n s2 p5
n s2 p6
d 3-12 Elementos de transición n s2(n–1)d1-10
f El. de transición Interna (lantánidos y actínidos)
n s2 (n–1)d1(n–2)f1-14
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Si un átomo neutro gana o pierde electrones, se convierte en
una especie cargada, denominada ionSi gana electrones, hay exceso de éstos, el ion será negativo y se denomina anión
Si pierde electrones, hay defecto de éstos, el ión será positivo y se denomina catión
Los elementos químicos se pueden clasificar, según su facilidad para perder o ganar electrones:
Metales
No metales
Semimetales
Gases nobles
Tipo de elemento
Ejemplo Facilidad para formar iones
Li, Be, Re, AgLi, Be, Re, Ag
O, F, I, PO, F, I, P
Si, GeSi, Ge
He, Ne, ArHe, Ne, Ar
Forman fácilmente iones positivosForman fácilmente iones positivos
Forman fácilmente iones negativosForman fácilmente iones negativos
Forman con dificultad iones positivosForman con dificultad iones positivos
No forman ionesNo forman iones
Especies con carga eléctrica, iones.Especies con carga eléctrica, iones.
CleCl 1
NaeNa 1
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GRUPOS
PE
RÍO
DO
S
Metales
Semimetales No metales
No metales
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Propiedades periódicas: Apantallamiento y carga nuclear efectivaCARGA NUCLEAR EFECTIVA (Zef): Es la carga real que mantiene unido a cada e– al núcleo.
Depende de dos factores contrapuestos:
oCarga nuclear (Z). A mayor ”Z” mayor ”Zef”, pues habrá mayor atracción por parte del núcleo al haber más protones.
oApantallamiento o efecto pantalla (a) de e– interiores o repulsión electrónica (es como si estos e- interiores “tapasen”, “cubriesen” al nucleo parcialmente). A mayor apantallamiento menor ”Zef”.
Así consideraremos que:
aZZef
Los electrones interiores (dentro del circulo) “tapan” -apantallan- el efecto –la carga- del núcleo
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aZZef
Variación de Zef en la tabla:
En un mismo grupo la Zef en los e– de valencia varía poco. (Al bajar en el grupo aumenta Z pero aunque hay una mayor carga nuclear también hay un mayor apantallamiento). (Consideraremos que en la práctica cada e– de capa interior es capaz de contrarrestar el efecto de un protón).En un periodo la Zef aumenta al avanzar hacia la derecha (porque Z aumenta pero en cambio el apantallamiento casi no varía).
Propiedades periódicas: Apantallamiento y carga nuclear efectiva
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Tamaño relativo de los átomos de los elementos representativos. Los radios están expresados en nm (1 nm = 10-9 m)
Los radios de los átomos varían en función de que se encuentren en estado gaseoso o unidos mediante enlaces iónico, covalente o metálico
Propiedades periódicas: El tamaño atómico
Los átomos e iones no tienen un tamaño definido, pues sus orbitales no ocupan una región del espacio con límites determinados.
Se define como: “la mitad de la distancia entre dos átomos iguales que están enlazados entre sí” (en una molécula, etc).
Es decir, el radio de un mismo átomo depende del tipo de enlace que forme, e incluso del tipo de red cristalina que formen los metales. (se habla de radio covalente, metálico, etc)El radio atómico varía
periódicamente según nos movemos por la tabla periódica.
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En un grupo: el tamaño atómico aumenta al descender en un grupo
Dentro de cada período, los átomos de los metales alcalinos son los más grandes.
El tamaño atómico
Efecto de contracción: Al descender en el grupo aumenta el número atómico y, por tanto, la carga nuclear. Los electrones son atraídos con más fuerza y por consiguiente disminuye el tamaño
Al descender en el grupo, aumentan el número de capas electrónicas, con lo que el tamaño aumenta . Además las capas interiores apantallan a las más externas (Efecto de apantallamiento).
Este efecto es más fuerte que el anterior
La variación se debe a dos efectos contrapuestos:
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El tamaño atómico
En un período: el tamaño atómico disminuye al avanzar en un período
Al aumentar el número de electrones en la misma capa (capa de valencia) el apantallamiento casi no cambia, en cambio al aumentar la carga nuclear aumenta la atracción (Zef) y los electrones se acercan más al núcleo
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En iones positivos (cationes): el tamaño del catión es más pequeño que el del átomo neutro (al perder electrones de la capa más externa, los que quedan son atraídos por el núcleo con más fuerza por la carga positiva del núcleo)
En iones negativos (aniones): el tamaño del anión es más grande que el del átomo neutro. (Un ión negativo se forma cuando el átomo gana electrones. Estos electrones aumentan las fuerzas de repulsión existentes entre ellos)
El tamaño iónico
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La primera energía de ionización (EI) es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de un átomo en estado gaseoso
Ca (g) + EI Ca+ (g) + e-
La segunda energía de ionización es la energía necesaria para arrancar el siguiente electrón del ión monopositivo formado:
Ca+ (g) + 2ªEI Ca2+ (g) + e-
ENERGÍA DE IONIZACIÓN (o potencial de ionización).
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Excepciones: las anomalías que se observan tienen que ver con la gran estabilidad que poseen los átomos con orbitales semiocupados u ocupados, debido a que los electrones son más difíciles de extraer.
ENERGÍA DE IONIZACIÓN. (o potencial de ionización).
La energía de ionización crece al avanzar en un período (ya que al avanzar en un período, disminuye el tamaño atómico y aumenta la carga positiva del núcleo. Así, los electrones al estar atraídos cada vez con más fuerza, cuesta más arrancarlos)
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Excepciones: las anomalías que se observan tienen que ver con la gran estabilidad que poseen los átomos con orbitales semiocupados u ocupados, debido a que los electrones son más difíciles de extraer.
ENERGÍA DE IONIZACIÓN. (o potencial de ionización).
La energía de ionización disminuye al descender en un grupo (ya que aunque la carga nuclear aumenta y también aumenta el número de capas electrónicas, por lo que el electrón a separar que está en el nivel energético más externo, sufre menos la atracción de la carga nuclear (por estar más apantallado y más lejos) y necesita menos energía para ser separado del átomo)
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AFINIDAD ELECTRÓNICA O ELECTROAFINIDAD.
La mayoría de los átomos neutros, al añadir un electrón, desprenden energía*, siendo los halógenos los que más desprenden y los alcalinotérreos los que absorben más energía
La variación de la afinidad electrónica es similar a la de la energía de ionización, sin embargo hay algunas excepciones y la afinidad electrónica de algunos elementos se desconoce
*A mayor energía desprendida mayor estabilidad del íón negativo que se ha formado (es una medida de cuanto quiere un electrón ese átomo)
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Afinidad electrónica es el cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón a un átomo gaseoso (AE). Los valores de la afinidad electrónica se
consideran, normalmente, para 1 mol de átomos
Aplicando el convenio de termodinámica de signos, un ejemplo sería:
F (g) + e- F- (g) + 328 KJ / mol se desprende energía AE 0 (AE=- 328 KJ /mol)
Be (g) + e- + 240 KJ / mol Be- (g) se absorbe energía AE 0(AE=+ 240 KJ /mol)
La mayoría de los átomos neutros, al añadir un electrón, desprenden energía*, siendo los halógenos los que más desprenden y los alcalinotérreos los que absorben más energía
La variación de la afinidad electrónica es similar a la de la energía de ionización, sin embargo hay algunas excepciones y la afinidad electrónica de algunos elementos se desconoce
La afinidad electrónica está relacionada con el carácter oxidante de un elemento. Cuanta mayor energía desprenda un elemento al ganar un electrón, mayor será su carácter oxidante. Así, los halógenos tienen un elevado carácter oxidante, al contrario de los alcalinotérreos que carecen de carácter oxidante
AFINIDAD ELECTRÓNICA (o electroafinidad).
*A mayor energía desprendida mayor estabilidad del íón negativo que se ha formado (es una medida de cuanto quiere un electrón ese átomo)
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Propiedades periódicas: Electronegatividad (x) y carácter metálico
ELECTRONEGATIVIDAD (X) :
La electronegatividad es la tendencia que tienen los átomos de un elemento a atraer hacia sí los electrones de átomos de otro elemento cuando se combinan.
Por tanto es una propiedad de los átomos enlazados (Es una combinación entre los conceptos de EI y AE).
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Propiedades periódicas: Electronegatividad (x) y carácter metálico
ELECTRONEGATIVIDAD (X) :
La electronegatividad aumenta hacia arriba en los grupos (pues los e– son más atraídos por el núcleo a menores distancias
y aumenta hacia la derecha en los periodos (ya que hay mayor “Zef” y una menor distancia. (Pauling estableció una escala de electronegatividades entre 0,7 (Fr) y 4 (F).)
Aunque la Tabla Periódica se clasifica tradicionalmente en metales, no-metales y gases nobles, no existe una barrera clara entre las dos primeras clases, existiendo unos elementos llamados semimetales con características intermedias ya que la mayor o menor tendencia a perder o capturar electrones es gradual a lo largo de la tabla.
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Propiedades periódicas de los Propiedades periódicas de los elementoselementos
ELECTRONEGATIVIDAD (escala Pauling):
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Propiedades periódicas de los Propiedades periódicas de los elementoselementos
ELECTRONEGATIVIDAD (X) Y CARÁCTER METÁLICO:
3.0
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Carácter metálicoCarácter metálico
Carácter metálico Un elemento se considera metal desde un punto de vista electrónico
cuando cede fácilmente electrones y no tiene tendencia a ganarlos; es decir, los metales son muy poco electronegativos.
Un no-metal es todo elemento que difícilmente cede electrones y sí tiene tendencia a ganarlos; es muy electronegativo.
Los gases nobles no tienen ni carácter metálico ni no metálico.La línea quebrada que empieza en el boro (B) y termina en el astato (At)
marca la separación entre los metales, que se encuentran por debajo de ella, y los no metales, que se sitúan en la parte superior (ver tabla periódica en páginas anteriores).
Los semimetales son los elementos que no tienen muy definido su carácter metálico o no metálico y se sitúan bordeando esta línea divisoria.
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Metales:• Pierden fácilmente electrones para formar cationes• Bajas energías de ionización• Bajas afinidades electrónicas• Bajas electronegatividades• Forman compuestos con los no metales, pero no con los metales•Se oxidan fácilmente
Según el carácter metálico podemos considerar los elementos como:
No Metales:• Ganan fácilmente electrones para formar aniones• Elevadas energías de ionización• Elevadas afinidades electrónicas• Elevadas electronegatividades• Forman compuestos con los metales, y otros con los no metales•No se oxidan fácilmente
Semimetales o metaloides:• Poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales (Si, Ge)
Metales y no metalesMetales y no metales
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Metales:• Tienen brillo metálico•Buenos conductores del calor (Q)• Buenos conductores electricidad• Maleables y dúctiles•En estado sólido presenta enlace metálico•A temperatura ambiente son sólidos (excepto el mercurio)
PROPIEDADES FÍSICAS:
No Metales:•No tienen brillo metálico•Malos conductores de Q y electricidad•Quebradizos• Forman compuestos con los metales, y otros con los no metales
Semimetales o metaloides:• Poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales (Si, Ge)
Metales y no metalesMetales y no metales
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Propiedades periódicas: Carga nuclear efectiva y reactividad.
Carga nuclear efectiva y reactividad.
La atracción que sufren los electrones de valencia no sólo dependen de:
o la carga nuclear efectiva (Zef),
o de la distancia del e– al núcleo (ley de Coulomb).
Por ello, la reactividad de los átomos dependerá de ambos factores.
Los metales serán tanto más reactivos cuanto menor sea Z* y mayor distancia al núcleo, es decir, cuando pierdan los e– con mayor facilidad.Ejemplo: El e– 4s del K es más reactivo que el 3s del Na.
Sin embargo, los no-metales serán más reactivos a mayor Z* y menor distancia al núcleo, es decir, cuando los e– que entran sean más atraídos.
Ejemplo: El e– que capture el F será más atraído que el que capture el O o el Cl.
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Disminuye al avanzar en un período
Aumenta al descender en el grupo
Aumenta al avanzar en un período
Aumenta al ascender en el grupo
En los gases nobles la reactividad es casi nula o muy baja, debido a que poseen configuraciones electrónicas muy estables
Los metales reaccionan perdiendo electrones, así cuanto menor sea su energía de ionización serán más reactivos. La reactividad:
Los no metales reaccionan ganando electrones, así cuanto mayor sea su afinidad electrónica serán más reactivos. La reactividad:
REACTIVIDAD.REACTIVIDAD.
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LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS VARÍAN DE LA SIGUIENTE MANERA
LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS VARÍAN DE LA SIGUIENTE MANERA
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http://100ciaquimica.edv3.net/tabla/
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~jpccec/tablap/index1.html
Enlaces interesantes para este tema::
![Propiedades Periódicas Nuevo01 [Autoguardado]](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/577c7c6e1a28abe0549a8dea/propiedades-periodicas-nuevo01-autoguardado.jpg)
