Química y Ciencia

PROPIEDADES PERIÓDICAS

Al analizar un período de izquierda a derecha, se puede observar que existe una gradación en muchas de las propiedades de los elementos que lo integran al ir aumentando el número atómico, por lo que se puede afirmar que existe una periodicidad en las propiedades en cada línea horizontal (o período) de la tabla periódica.

La primera conclusión que se extrae de esto es que determinadas propiedades de los elementos no dependen de su peso atómico, sino del número y disposición de los electrones externos que poseen dichos elementos.

Las propiedades periódicas más importantes son:

A) RADIO ATÓMICO:

Si se supone que las cortezas electrónicas son esféricas y que los átomos se encuentran en las posiciones de equilibrio de la red cristalina correspondiente, se puede considerar como radio atómico del elemento a la mitad de la distancia interatómica, ya que los átomos se suponen tangentes entre sí. Dicho de otra manera, el radio atómico se considera que es igual a la mitad de la distancia que existe entre los núcleos de dos átomos contiguos.
Así, en un mismo grupo, el radio atómico aumentará a medida que se desciende en ese grupo, esto es, a medida que aumenta su número cuántico principal, n.
En un mismo período, por lo general, el radio atómico disminuye al avanzar a lo largo del mismo período ya que el número de protones va aumentando y con ello la carga positiva del núcleo, lo que hace que los electrones sean atraídos con fuerza.
La siguiente imagen muestra la variación del volumen atómico con el número atómico.

B) ENERGÍA DE IONIZACIÓN:

Se define como el cambio de entalpía al llevar el electrón más externo de un átomo gaseoso hasta el infinito y producir así un ión positivo. En otras palabras, es la energía necesaria para separar un electrón de un átomo en estado gaseoso, por lo tanto, mide la tendencia de un átomo para formar iones positivos. Cuanto menor es la energía de ionización tanto más fácil será quitarle un electrón al átomo y mayor será su tendencia a formar iones positivos.

Se mide por métodos espectroscópicos y generalmente se suele medir en KJ/mol.

Su variación en el sistema periódico es proporcional a z:

En un período aumenta al aumentar z, siendo los gases nobles los de mayor energía de ionización del período.

Dentro del mismo grupo, dicha energía disminuye a medida que se desciende en ese grupo. De todo se concluye que la energía de ionización disminuye al bajar en el grupo y aumenta al avanzar en el mismo período.

La siguiente imagen muestra la variación de la primera energía de ionización con el número atómico.

AFINIDAD ELECTRÓNICA:

Es el cambio de entalpía en el paso de un electrón, con energía cinética cero, desde el infinito hasta el orbital disponible de menor energía de un átomo en estado gaseoso para formar un ión negativo, también gaseoso. Esta propiedad mide, por tanto, la tendencia de un ´tomo para formar iones negativos (o lo que es lo mismo, mide la tendencia del átomo a aceptar electrones): a mayor afinidad electrónica mayor es la energía que se desprende en el proceso y mayor será por lo tanto, la tendencia del elemento a formar iones negativos.

Su variación en el sistema periódico es análoga a la de la energía de ionización, aunque con más irregularidades. En un mismo grupo disminuye al aumentar el número cuántico principal y en un mismo período, al desplazarse hacia la derecha, es decir, aumenta conforme se incrementa la carga nuclear y se disminuye el radio atómico (excluidos los gases nobles)

ELECTRONEGATIVIDAD:

Es la tendencia de un átomo, dentro de una molécula, de atraer hacia sí los electrones de su enlace con otro átomo. Por lo tanto es una propiedad que está muy relacionada tanto con la energía de ionización como con la afinidad electrónica. Se puede afirmar pues, que aquellos elementos que poseen valores altos de la energía de ionización y grandes afinidades electrónicas presentan valores altos de electronegatividad. Por ejemplo, un átomo, como el flúor que tiende a aceptar electrones fácilmente (gran AE. negativa) y unirse a ellos enérgicamente (gran El.), tiene gran electronegatividad. Por otro lado, un átomo como el litio o el cesio, que pierden fácilmente electrones (pequeña El.) y tiene poca tendencia a ganar electrones (AE. Negativa pequeña o positiva), tiene una pequeña electronegatividad.

Su variación en el sistema periódico es: