Embed Size (px)
Citation preview
Tendencias PeriódicasTendencias Periódicas Tendencias PeriódicasTendencias Periódicas
University Gardens High School Universidad de Puerto Rico
Recinto de Río PiedrasFacultad de Educación
Química General
Prof. Héctor A. Reyes Medina
Sr. Richard Marrero
University Gardens High School Universidad de Puerto Rico
Recinto de Río PiedrasFacultad de Educación
Química General
Prof. Héctor A. Reyes Medina
Sr. Richard Marrero
Muchas propiedades de los elementos tienden a cambiar de manera predecible, lo cual se conoce como tendencia, a medida que cruzas un periodo o desciende por un grupo. Ejemplos de ello lo son: Radio atómico Radio iónico Energía de Ionización Afinidad Electrónica
Muchas propiedades de los elementos tienden a cambiar de manera predecible, lo cual se conoce como tendencia, a medida que cruzas un periodo o desciende por un grupo. Ejemplos de ello lo son: Radio atómico Radio iónico Energía de Ionización Afinidad Electrónica
Radio AtómicoRadio Atómico
Podemos representar el átomo como si fuera de forma esférica, a esto se le conoce como el Modelo de Partícula.
Na Cl
Si observamos el diámetro del átomo de Sodio podemos observar que es mayor que el de Cloro. ¿Cómo se podría matemáticamente determinar el radio del átomo?
0.384 nm 0.198 nm
+1
+2 +3 -4 -3 -2 -1
2 factores que afectan el tamaño del átomo
1) Carga Nuclear Efectiva -es la carga positiva neta experimentada por un electrón
Zeff = Z − S
Z es el número atómico, y define tanto el número de protones en el núcleo e indirectamente el total de electrones de un átomo neutro.
S es la constante de pantalla, depende del número de electrones entre el núcleo y el electrón considerado.
2 factores que afectan el tamaño del átomo
1) Carga Nuclear Efectiva -es la carga positiva neta experimentada por un electrón
Zeff = Z − S
Z es el número atómico, y define tanto el número de protones en el núcleo e indirectamente el total de electrones de un átomo neutro.
S es la constante de pantalla, depende del número de electrones entre el núcleo y el electrón considerado.
2) Efecto de Apantallamiento (Shielding Effect) donde los niveles internos apantallan el efecto de la cargadel núcleo sobre los electrones externos.
2) Efecto de Apantallamiento (Shielding Effect) donde los niveles internos apantallan el efecto de la cargadel núcleo sobre los electrones externos.
El Radio Atómico (R. A.)El Radio Atómico (R. A.)Dividiendo el diámetro
entre dos se puede
calcular el radio del átomo.
Ratómico = Datómico / 2
El radio es una propiedad
periódica de los elementos.
Por lo tanto se puede
predecir.
Dividiendo el diámetro
entre dos se puede
calcular el radio del átomo.
Ratómico = Datómico / 2
El radio es una propiedad
periódica de los elementos.
Por lo tanto se puede
predecir.
Disminuye a través de las familias
Aumenta a través de losPeriodos
El Radio Atómico (R. A.)El Radio Atómico (R. A.)¿Por qué disminuye a
través de las familias?
¿Porqué aumenta a través
de los periodos?
¿Por qué disminuye a
través de las familias?
¿Porqué aumenta a través
de los periodos?
Disminuye a través de las familias
Aumenta a través de losPeriodos
El Radio Atómico (R. A.)El Radio Atómico (R. A.)Disminuye a través de las
familias, porque aumenta el
número atómico. ¿Qué
representa el número
atómico?
Al aumentar la cantidad de
protones y de electrones aumenta
la energía de atracción de los
protones hacia los electrones y
disminuye el R. A.
Disminuye a través de las
familias, porque aumenta el
número atómico. ¿Qué
representa el número
atómico?
Al aumentar la cantidad de
protones y de electrones aumenta
la energía de atracción de los
protones hacia los electrones y
disminuye el R. A.
Disminuye a través de las familias
Aumenta a través de losPeriodos
El Radio Atómico (R. A.)El Radio Atómico (R. A.)Aumenta a través de los
Periodos, porque aumenta el
número de Niveles Energéticos.
Al aumentar la cantidad de
Niveles Energéticos aumenta
la nube electrónica del átomo, se
hace más grande y aumenta el
R. A. ( 2 razones – carga nuclear efectiva y efecto apantallamiento)
Aumenta a través de los
Periodos, porque aumenta el
número de Niveles Energéticos.
Al aumentar la cantidad de
Niveles Energéticos aumenta
la nube electrónica del átomo, se
hace más grande y aumenta el
R. A. ( 2 razones – carga nuclear efectiva y efecto apantallamiento)
Disminuye
Aum
enta
Modelo Atómico Planetario de Niels Bohr Modelo Atómico Planetario de Niels Bohr
Podemos representar el átomo como si fuera un sistema planetario, como nuestro sistema solar. El núcleo en el centro y los electrones en las órbitas. ¿Recuerdan el modelo de Bohr?
No es lo mismo que un protón atraiga y un electrón, a que dos protones atraigan dos electrones.
H
e-e-
e-
He
Modelo Atómico de PartículaModelo Atómico de Partícula
También podemos representar al ión de cada átomo en el Modelo de Partícula.
Cl-Na+
Observemos el diámetro del átomo de Sodio al donarle un electrón al átomo de Cloro, ¿qué le ocurre? ¿Podrías predecir que le ocurre a los átomos de Sodio y Cloro?
0.362 nm0.190 nm e-
El Radio Iónico (R. I.)El Radio Iónico (R. I.)Aumenta a través de las Familias.Veamos el ejemplo de Sodio, al donar un electrón queda desbalanceado en relación a la cantidad de protones y electrones. Al tener más protones que electrones los protones dominanen atracción la repulsión de los electrones y disminuye el R. I.
Aumenta a través de las Familias.Veamos el ejemplo de Sodio, al donar un electrón queda desbalanceado en relación a la cantidad de protones y electrones. Al tener más protones que electrones los protones dominanen atracción la repulsión de los electrones y disminuye el R. I.
Aumenta a través de las familias
Aumenta a través de losPeriodos
El Radio Iónico (R. I.)El Radio Iónico (R. I.)Aumenta a través de las
Familias.
Veamos el ejemplo de Cloro, al
aceptar un electrón queda
desbalanceado en relación a la
cantidad de protones y electrones.
Al tener más electrones que
protones los electrones dominan
en repulsión a la atracción de los
protones y aumenta el R. I.
Aumenta a través de las
Familias.
Veamos el ejemplo de Cloro, al
aceptar un electrón queda
desbalanceado en relación a la
cantidad de protones y electrones.
Al tener más electrones que
protones los electrones dominan
en repulsión a la atracción de los
protones y aumenta el R. I.
Aumenta a través de las familias
Aumenta a través de losPeriodos
El Radio Iónico (R. I.)El Radio Iónico (R. I.)Aumenta a través de los
Periodos, porque aumenta el
número de Niveles Energéticos.
Al aumentar la cantidad de
Niveles Energéticos aumenta
la nube electrónica del átomo, se
hace más grande y más
espaciosa, por lo tanto aumenta
el R. I.
Aumenta a través de los
Periodos, porque aumenta el
número de Niveles Energéticos.
Al aumentar la cantidad de
Niveles Energéticos aumenta
la nube electrónica del átomo, se
hace más grande y más
espaciosa, por lo tanto aumenta
el R. I.
Aumenta a través de las familias
Aumenta a través de losPeriodos
El Número de OxidaciónEl Número de OxidaciónEl Número de Oxidación se refiere al número de electrones que puede donar o aceptar un ión. Si el ión es positivo significa que tiene la capacidad de donar electrones y si es negativo significa que tiene la capacidad de aceptar electrones. El Número de Oxidación también es una Propiedad Periódica.
El Número de Oxidación se refiere al número de electrones que puede donar o aceptar un ión. Si el ión es positivo significa que tiene la capacidad de donar electrones y si es negativo significa que tiene la capacidad de aceptar electrones. El Número de Oxidación también es una Propiedad Periódica.
+1 0
+2 +3 -4
ó
+2
-3 -2 -1
Trasfondo histórico de la Regla del Octeto
1893- Alfred Werner definió lo que es el número de coordinación. Indicó que es el número total de grupos vecinos enlazados a un átomo central en un compuesto químico.
1904- Richard Abegg formula la regla de Abegg. Esta regla propone que la diferencia entre la valencia máxima positiva y negativa de un elemento tiende a ocho.
1916- Gilbert N. Lewis formula la regla del octeto es su teoría para el átomo cúbico. El átomo cúbico era un modelo atómico temprano en el cual los electrones fueron colocados en las ocho esquinas de un cubo en un átomo.
Alfred WernerAlfred Werner
• Nace el 12 de diciembre de 1866 en Mulhouse, Alsacia Francia.
• Muere el 15 de noviembre de 1919.
• Se le conoce por su notable contribución a la configuración de los metales de transición complejos.
• Ganó el Premio Nobel de la Química en el 1913.
• Descubrió el hexol una sal de cobalto.
• Nace el 12 de diciembre de 1866 en Mulhouse, Alsacia Francia.
• Muere el 15 de noviembre de 1919.
• Se le conoce por su notable contribución a la configuración de los metales de transición complejos.
• Ganó el Premio Nobel de la Química en el 1913.
• Descubrió el hexol una sal de cobalto.
Richard AbeggRichard Abegg
• Nace el 9 de enero de 1869 en Alemania.
• Muere el 4 de abril de 1910.• Pionero de la Teoría de Valencia.• Su mayor aportación fue la regla
de Abegg, propuso que la diferencia entre la máxima valencia positiva y la máxima valencia negativa de un elemento tiende a ser ocho.
• Nace el 9 de enero de 1869 en Alemania.
• Muere el 4 de abril de 1910.• Pionero de la Teoría de Valencia.• Su mayor aportación fue la regla
de Abegg, propuso que la diferencia entre la máxima valencia positiva y la máxima valencia negativa de un elemento tiende a ser ocho.
Gilbert N. LewisGilbert N. Lewis• Nace el 23 de octubre de
1875 en Massachusetts USA.• Muere el 23 de marzo de
1946.• Contribuyó al estudio de la
termodinámica, estructura atómica y reacciones ácido y base.
• Propuso la Regla del Octeto.
• Nace el 23 de octubre de 1875 en Massachusetts USA.
• Muere el 23 de marzo de 1946.
• Contribuyó al estudio de la termodinámica, estructura atómica y reacciones ácido y base.
• Propuso la Regla del Octeto.
Regla del OctetoRegla del Octeto
La regla del octeto, plantea
que los átomos tienden a ganar,
perder o compartir electrones
para completar ocho electrones
de valencia en sus últimos
niveles de energía, por lo que
adquiere una configuración
semejante a la de un gas noble,
ubicados al extremo derecho de
la tabla periódica.
La regla del octeto, plantea
que los átomos tienden a ganar,
perder o compartir electrones
para completar ocho electrones
de valencia en sus últimos
niveles de energía, por lo que
adquiere una configuración
semejante a la de un gas noble,
ubicados al extremo derecho de
la tabla periódica.
Configuracion electrónica de (Na) y (Cl).
1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 2s2 2p6 3s2
3p5
En la figura se muestran los electrones de
valencia del (Na) sodio, donándole un
electrón al (Cl) cloro, para llegar a su
octeto. Los electrones de valencia son los
electrones que están ubicados en el último
nivel.
Configuracion electrónica de (Na) y (Cl).
1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 2s2 2p6 3s2
3p5
En la figura se muestran los electrones de
valencia del (Na) sodio, donándole un
electrón al (Cl) cloro, para llegar a su
octeto. Los electrones de valencia son los
electrones que están ubicados en el último
nivel.
Electrones de ValenciaElectrones de ValenciaLos electrones de valencia determinan
las propiedades quimicas de un
elemento. Estos se ubican en el nivel
principal y más alto de energía de un
átomo.
Por ejemplo, el átomo de azufre (S)
contiene 16 electrones.
De los 16 solamente 6 ocupan los
orbitales 3s y 3p. El azufre tiene 6
electrones de valencia.
Los electrones de valencia determinan
las propiedades quimicas de un
elemento. Estos se ubican en el nivel
principal y más alto de energía de un
átomo.
Por ejemplo, el átomo de azufre (S)
contiene 16 electrones.
De los 16 solamente 6 ocupan los
orbitales 3s y 3p. El azufre tiene 6
electrones de valencia.
Configuración electrónica de (S)
Azufre:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Configuración electrónica de(O) Oxígeno:
1s2 2s2 2p4
Configuración electrónica de (S)
Azufre:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Configuración electrónica de(O) Oxígeno:
1s2 2s2 2p4
La Energía de Ionización (E. I.)La Energía de Ionización (E. I.)Es la energía necesaria para
remover un electrón a un átomo en el estado gaseoso.
Por lo tanto, ¿qué átomos tendrán
una menor energía de ionización
en la tabla?
La E. I. Aumenta a través de las
familias y disminuye a través de
los periodos, ¿porqué?
Es la energía necesaria para
remover un electrón a un átomo en el estado gaseoso.
Por lo tanto, ¿qué átomos tendrán
una menor energía de ionización
en la tabla?
La E. I. Aumenta a través de las
familias y disminuye a través de
los periodos, ¿porqué?
Aumenta
Disminuye la E.I.
La Energía de Ionización (E. I.)La Energía de Ionización (E. I.)Aumenta a través de las familias porque los elementos ubicados en las familias IA y IIA, tienden a donar electrones fácilmente para tratar de parecerse al Gas Noble que le precede (anterior).
Los elementos de las familias VIIA y VIA, tienden aceptar electrones y no a donarlos, para tratar de parecerse al Gas Noble que le sigue.
Aumenta a través de las familias porque los elementos ubicados en las familias IA y IIA, tienden a donar electrones fácilmente para tratar de parecerse al Gas Noble que le precede (anterior).
Los elementos de las familias VIIA y VIA, tienden aceptar electrones y no a donarlos, para tratar de parecerse al Gas Noble que le sigue.
Aumenta
Disminuye la E. I.
La Energía de Ionización (E. I.)La Energía de Ionización (E. I.)
Disminuye a través de los periodos porque a mayor periodo, mayor es la nube electrónica y más lejos del núcleo quedan los electrones de valencia.
Además, ocurre el efecto pantalla o sombrilla. Los electrones de los niveles cercanos al núcleo tienden a interrumpir la energía de atracción ejercida por el núcleo a los electrones de valencia.
Disminuye a través de los periodos porque a mayor periodo, mayor es la nube electrónica y más lejos del núcleo quedan los electrones de valencia.
Además, ocurre el efecto pantalla o sombrilla. Los electrones de los niveles cercanos al núcleo tienden a interrumpir la energía de atracción ejercida por el núcleo a los electrones de valencia.
Aumenta
Disminuye
La Energía de Ionización (E. I.)La Energía de Ionización (E. I.)
Los factores que afectan la energía de ionización1. La carga nuclear – a mayor carga nuclear, mayor energía de
ionización.
2. El efecto de pantalla – mientras mayor es el efecto pantalla, menor es la energía de ionización.
3. El radio – mientras mayor es la distancia entre el núcleo y los electrones externos del átomo, menor es la energía de ionización.
4. El subnivel – un electrón en un subnivel que está lleno o a medio llenar, requiere energía adicional para ser removido
Las Energías de Ionización SubsiguientesLas Energías de Ionización Subsiguientes
Es posible medir las energías de ionización de un átomo. Éstas medidas nos dan la misma evidencia para la estructura atómica que las primeras energías de ionización.
Por ejemplo, la segunda energía de ionización del aluminio es tres veces mayor que la primera
Es posible medir las energías de ionización de un átomo. Éstas medidas nos dan la misma evidencia para la estructura atómica que las primeras energías de ionización.
Por ejemplo, la segunda energía de ionización del aluminio es tres veces mayor que la primera
AlAl
Al+
Al2+
Al3+
e-
e-
e-
577 kj/mol
1814 kj/mol
2742 kj/mol
Afinidad Electrónica (A. E.)Afinidad Electrónica (A. E.)Es el cambio de energía envuelto en añadir un electrón a un átomo en el estado gaseoso. Los mismos factores que afectan la energía de ionización, también afectarán la Afinidad Electrónica.Por lo tanto, ¿qué átomos tendrán una menor A. E. en la tabla?La A. E. Aumenta a través de las familias y disminuye a través de los periodos, ¿porqué?
Es el cambio de energía envuelto en añadir un electrón a un átomo en el estado gaseoso. Los mismos factores que afectan la energía de ionización, también afectarán la Afinidad Electrónica.Por lo tanto, ¿qué átomos tendrán una menor A. E. en la tabla?La A. E. Aumenta a través de las familias y disminuye a través de los periodos, ¿porqué?
Aumenta a través de las familias
Disminuye a través de losPeriodos
