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Propiedades periódicas de los elementos
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PROPIEDADES PROPIEDADES PERIODICAS DE LOS PERIODICAS DE LOS ELEMENTOSELEMENTOS
Moseley, 1914.
Un poco de historia...
Los químicos siempre han sentido la necesidad de clasificar los elementos para facilitar su estudio y el de los compuestos.
Se intentaron varias clasificaciones, casi todas con defectos.
En 1914 HENRY MOSELEY propone una clasificación sin los defectos de las anteriores.
Planteó la siguiente Ley Periódica: “Las propiedades físicas y químicas de los elementos son función periódica de la configuración electrónica y varían con el incremento de los números atómicos”.
Para poner de manifiesto la reaparición de las propiedades se acostumbra a colocar a los elementos en la disposición llamada TABLA O SISTEMA PERIÓDICO.
El SISTEMA PERIÓDICO está representado de la siguiente forma:
1. GRUPOS O FAMILIAS: ordenaciones verticales de elementos.
a) Grupos Principales: IA-IIA-IIIA-IVA-VA-VIA-VIIA-VIIIA ó 0
b) Grupos Secundarios: IB-IIB-IIIB-IVB-VB-VIB-VIIB
VIII 1B - VIII 2B - VIII 3B
Los Grupos en la Tabla PeriódicaLos Grupos en la Tabla Periódica Los grupos con mayor número de elementos (1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 y 18), se conocen como grupos principales,
IA
Grupos
IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB
A estos se les conoce como los que aglutinan a los elementos normales (Grupos A) ya que ubican su ultimo electrón en el ultimo nivel (orbital “s” u orbital “p”).
s p
s
Análisis de la Tabla Periódica ActualAnálisis de la Tabla Periódica Actual
Los grupos son las columnas de elementos determinados por un numero romano (del I al VIII) y una letra
IA VIIIA
Los periodos son las filas de elementos y corresponde al numero de niveles de electrones que tienen esos átomos (hasta 7).
PERIODOS
1
7
Los Grupos en la Tabla PeriódicaLos Grupos en la Tabla Periódica
Los elementos de la primera fila de elementos de transición interna se denominan lantánidos .
Los de la segunda fila son actínidos.
IA
IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB
actínidoslantánidos
Capas de ValenciaCapas de Valencia
En las interacciones entre los distintos átomos sólo intervienen los electrones situados en la capa más externa.
Los denominados electrones de valencia situados en la llamada capa de valencia, ya que al ser los electrones que se encuentran más lejanos del núcleo y más apantallados por los restantes electrones, son los que están retenidos más débilmente y los que con más facilidad se pierden.
Todos los átomos tienden a tener en su capa de valencia únicamente ocho electrones. Así que el número real de electrones de su capa de valencia influirá también en sus propiedades.
El orden de los elementos en la tabla periódica, y la forma de ésta, con periodos de distintos tamaños, se debe a su configuración electrónica
Una configuración especialmente estable es aquella en la que el elemento tiene en su última capa, la capa de valencia, 8 electrones, 2 en el orbital s y seis en los orbitales p, de forma que los orbitales s y p están completos.
En un grupo, los elementos tienen la misma configuración electrónica en su capa de valencia.
Así, conocida la configuración electrónica de un elemento sabemos su situación en la tabla y, a la inversa, conociendo su situación en la tabla sabemos su configuración electrónica.
Acomodo de orbitales en la Tabla PeriódicaAcomodo de orbitales en la Tabla Periódica
Los primeros dos grupos están completando orbitales s, el correspondiente a la capa que indica el periodo.
Así, el rubidio, en el quinto periodo, tendrá es su capa de valencia la configuración 5s1, mientras que el bario, en el periodo sexto, tendrá la configuración 6s2.
Acomodo de orbitales en la Tabla PeriódicaAcomodo de orbitales en la Tabla Periódica
IIA
1
2
3
4
5
6
7
s
IA
Alc
alinos
Alc
alinoté
rreos
Los grupos 13 a 18 completan los orbitales p de la capa de valencia.
Acomodo de orbitales en la Tabla PeriódicaAcomodo de orbitales en la Tabla Periódica
p
2
3
1
4
5
6
7
Los grupos 3 a 12 completan los orbitales d de la capa anterior a la capa de valencia, de forma que hierro y cobalto, en el periodo cuarto, tendrán las configuraciones 3d64s2 y 3d74s2, en la que la capa de valencia no se modifica pero sí la capa anterior.
Acomodo de orbitales en la Tabla PeriódicaAcomodo de orbitales en la Tabla Periódica
dIIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
4
5
7
6
Los Grupos en la Tabla PeriódicaLos Grupos en la Tabla Periódica
Los grupos del 3 al 12 (identificados con letra B), están formados por los llamados elementos de transición
IA
IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB
Estos grupos (B), contienen los elementos que al desarrollar su configuración electrónica ubican su ultimo electrón en un nivel que no es el ultimo.
Son elementos de transición externa si ubican su ultimo electrón en el penúltimo nivel (orbital “d”). Son elementos de transición interna los que ubican el ultimo electrón en el antepenúltimo nivel (orbital “f”).
df
Acomodo de orbitales en la Tabla PeriódicaAcomodo de orbitales en la Tabla Periódica
Finalmente, en los elementos de transición interna, los elementos completan los orbitales f de su antepenúltima capa.
f6
7
IIA
1
2
3
4
5
6
7
6
7
sd p
f
IA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
Alc
alin
os
Alc
ali
no
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IIIA
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VIIA
Ga
ses
no
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s
VIIIA
Tierras raras
Tabla Periódica por Bloques de Orbitales
Acomodo de orbitales en la Tabla PeriódicaAcomodo de orbitales en la Tabla Periódica
Ejercicio...
De acuerdo a los criterios entregados anteriormente, clasifique los siguientes elementos: Cl, Cu, Sc, Ar, Zn, He, Po.
Radio Atómico en la Tabla PeriódicaRadio Atómico en la Tabla Periódica
El radio atómico, es decir, el tamaño exacto de un átomo, es muy difícil de determinar, ya que depende del estado de agregación del elemento y de la especie química que forma.
El radio atómico dependerá de la distancia al núcleo de los electrones de la capa de valencia
IIA
1
2
3
4
5
6
7
6
7
IA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
Alc
ali
no
s
Alc
alin
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Té
rreo
s
IIIA
Car
bon
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os
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VIIA
Gas
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les
VIIIA
Tierras raras
Radio AtómicoA
um
enta
IIA
1
2
3
4
5
6
7
6
7
IA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
Alc
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os
Alc
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IIIA
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VIIA
Gas
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ob
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VIIIA
Tierras raras
La Energía de Ionización
Aumenta
Dis
min
uye
Energía de Ionización en la Tabla Periódica Energía de Ionización en la Tabla Periódica
El potencial de ionización es la energía que es necesaria suministrarle a un átomo (elemento metal) para arrancarle un electrón de su capa de valencia, convirtiendo el átomo en un Ion positivo o catión.
IIA
1
2
3
4
5
6
7
6
7
IA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
Alc
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os
Alc
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VIIA
Gas
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les
VIIIA
Tierras raras
La Afinidad Electrónica
Aumenta
Dis
min
uy
e
Afinidad Electrónica en la Tabla Periódica Afinidad Electrónica en la Tabla Periódica
La afinidad electrónica se define como la energía que liberará un átomo (elemento no metal), en estado gaseoso, cuando captura un electrón y se convierte en un ión negativo o anión.
Como el potencial de ionización, la afinidad electrónica dependerá de la atracción del núcleo por el electrón que debe capturar, de la repulsión de los electrones existentes y del acercamiento o alejamiento a completar la capa de valencia con ocho electrones.
Mientras que el potencial de ionización se puede medir directamente y con relativa facilidad, la medición de la afinidad electrónica es complicada y sólo en muy pocos casos puede realizarse de forma directa y los datos que se tienen no son fiables.
IIA
1
2
3
4
5
6
7
6
7
IA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
Alc
alin
os
Alc
ali
noté
rre
os
Té
rreo
s
IIIA
Car
bo
no
ide
os
IVA
Nit
rog
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oid
eos
VA
An
fig
en
os
VIA
Ha
log
eno
s
VIIA
Gas
es n
ob
les
VIIIA
Tierras raras
Electronegatividad
Aumenta
Dis
min
uye
La Electronegatividad en la Tabla PeriódicaLa Electronegatividad en la Tabla Periódica
Es la propiedad que tienen los átomos de atraer o retener electrones de valencia y que obviamente será mayor en un átomo que tiene 7 electrones en el ultimo nivel.
