Download Propiedades Periódicas

Tabla Periódica
Propiedades Periódicas
Ubicación del elemento en la tabla
TABLA PERIODICA
En 1869 Dimitri Mendeleev propuso una
tabulación de los elementos basada en la
recurrencia periódica y regular de las
propiedades.
Cuando se descubrió la ordenación
periódica de los elementos, se realizó de
forma que elementos con propiedades
químicas similares cayeran en la misma
vertical, en el mismo grupo, de forma que
algunas propiedades, que dependen más o
menos directamente del tamaño del átomo,
aumentaran o decrecieran regularmente al
bajar en el grupo (afinidad electrónica,
potencial de ionización, electronegatividad,
radio atómico o volumen atómico).
TABLA PERIODICA
Configuración electrónica en la tabla
periódica
Variación de Z* en la tabla.
Variación de Z+ en la Tabla periódica
aumenta
7
Esquema de propiedades
Relaciones de Tamaño
Relaciones de Energía
Volumen Atómico
Potencial de Ionización
Radio Atómico
Electronegatividad
Radio Covalente
Electroafinidad
Radio Iónico
Electropositividad
Propiedades periódicas
• Electronegatividad. Tendencia de un átomo de atraer hacia sí
los electrones de otro cuando se forma un enlace químico.
• Afinidad electrónica. Cantidad de energía que se libera cuando
un átomo neutro gana un electrón y se vuelve anión.
• Potencial de ionización. Energía para tomar un electrón de un átomo.
Aumento de electronegatividad
Aumento de radio atómico
Disminución de potencial de ionización
Disminución de electroafinidad
Disminución de electronegatividad
• Radio atómico. Representa la distancia que existe entre el núcleo y la
capa de valencia
Aumento de electroafinidad
Aumento de potencial de ionización
Disminución de radio atómico
Volumen Atómico
Relación entre masa atómica y densidad electrónica de un
elemento.
Vol.Atom. = M/d
Ejemplos: Hidrogeno = 14.4 cm3/mol – Carbono: = 4.58 cm3/mol
Esto en la tabla periódica se aplica en que el V disminuye en un periodo de
izquierda a derecha y aumenta en un grupo de acuerdo con el incremento
de su numero atómico.
Radio Atómico y Iónico
Se define como “La media del radio del átomo en varios
compuestos covalentes’’
El radio atómico se presenta en diferentes formas como:
Radio Covalente: Se define como “La mitad de la distancia entre 2
átomos iguales unidos por un enlace simple.
Radios Iónicos: se determinan en redes cristalinas, se definen como
la distancia entre el centro del núcleo y el electrón mas alejado del
mismo.
Radio Atómico


La densidad, punto
de fusión o ebullición
dependen de él
Se define como la
mitad de la distancia
entre dos átomos en
enlaces covalentes
EL RADIO ATÓMICO
Representa la distancia que existe entre el núcleo y la capa de valencia
(la más externa). Por medio del radio atómico es posible determinar el
tamaño del átomo
. A mayor carga nuclear
efectiva los electrones estarán
más fuertemente enlazados al
núcleo y menor será el radio
atómico. Dentro de un
periodo, el radio atómico
disminuye constantemente
debido a que aumenta la
carga nuclear efectiva
• Radio atómico. Distancia que existe entre el centro del núcleo
y el electrón más alejado del mismo.
Litio
(2,05 Å)
Berilio
(1,40 Å)
Boro
(1,17 Å)
Carbono
(0,91 Å)
Nitrógeno
(0,75 Å)
Oxígeno
(0,65 Å)
Flúor
(0,57 Å)
Neón
(0,51 Å)
Sodio
(2,23 Å)
Potasio
(2,77 Å)
Rubidio
(2,98 Å)
Cesio
(3,34 Å)
Variación del radio atómico a lo largo de la tabla periódica.
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Radio Atómico y Radio Iónico
RADIO IÓNICO
Es el radio de un catión o de un anión.. Cuando un átomo neutro se
convierte en un ión, se espera un cambio en el tamaño. Si el átomo
forma un anión, su tamaño aumenta dado que la carga nuclear
permanece constante pero la repulsión resultante entre electrones
extiende el dominio de la nube electrónica. Por otro lado, un catión
es más pequeño que su átomo neutro, dado que quitar uno o más
electrones reduce la repulsión electrón–electrón y se contrae la
nube electrónica
El radio iónico aumenta de
acuerdo al radio atómico
Radio Iónico
• Un ión es un átomo con carga neta
positiva o negativa
• Los átomos con carga negativa se
llaman aniones y los positivos,
cationes
• El cambio en su configuración
electrónica incide en su radio
Radio Iónico
El radio covalente
es menor que el
radio ionico, al
aumentar la
cantidad de
electrones (anión)
Radio Iónico
Comparación
entre iones
isoelectrónicos
Comparación de radios
atómicos e iónicos
Iones
isolectrónicos
Potencial o Energía de Ionización (P.I.)
Es la energía necesaria para retirar el electrón mas débil
retenido en un átomo gaseoso desde su estado fundamental.
Se puede representar en 2 ecuaciones:
A + Energía --------------> A+ + eÁtomo (gaseoso) + Energía ----> Catión (Ion positivo) + 1 electrón (e-)
POTENCIAL DE
IONIZACIÓN
Energía que hay que suministrar a un átomo neutro, gaseoso y en
estado fundamental, para arrancarle el electrón más débil retenido.
X + 1ªE.I. X+ + e- primera ionización
X+ + 2ªE.I. X2+ + e- segunda ionización; su valor es siempre mayor que
la primera
La magnitud de la energía de
ionización es la medida de que tan
fuertemente se encuentra el
electrón unido al átomo, entre más
grande es esta magnitud, más difícil
es quitar el electrón.
Energía de ionización (EI)
Se pueden “extraer” sucesivamente más
electrones
Cada electrón es más difícil de arrancar (más
energía)
Es muy difícil eliminar los electrones de una
capa “llena”
Tendencia Periódica - EI
La energía de ionización crece con el período de izq. a derecha
La energía de ionización decrece con el grupo hacia abajo
Afinidad Electrónica o Electroafinidad (E.A.)
Es la energía relacionada con la adición de un electrón a un
átomo gaseoso para formar un Ion negativo.
Se representa con la ecuación:
Átomo (gaseoso) + 1 electrón (e-) -----> Anion (Ion negativo)
Las electroafinidades pueden ser positivas o negativas y son
inversamente proporcionales al tamaño del átomo.
AFINIDAD ELECTRONICA
Es el cambio de energía cuando un átomo acepta un
electrón en el estado gaseoso y se concierte en un ión
mononegativo:
Entre más negativa sea la
afinidad electrónica, mayor será
la tendencia del átomo a aceptar
un electrón.
Tendencias en Afinidad Electronica
Electronegatividad (E.N)
Es una Tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula . Con esto
logra atraer electrones de otro átomo por medio de un enlace covalente.
(Electronegatividad en la Tabla periódica según Pauling).
ELECTRONEGATIVIDAD
Es la capacidad de un átomo de un elemento de atraer hacia sí los
electrones de un enlace químico.
Los elementos que
presentan energías más
negativas son los
halógenos (7A), debido a
que la electronegatividad o
capacidad de estos
elementos es muy alta.
Electronegatividad (EN)
Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento
para atraer hacia sí los electrones, cuando forma un
enlace químico.
Átomo con tendencia a
ATRAER electrones
ÁTOMO ELECTRONEGATIVO
Átomo con tendencia a
PERDER electrones
ÁTOMO ELECTROPOSITIVO
( No metales)
(Metales)
Electronegatividad ( )
La electronegatividad () mide la tendencia de un átomo en una
molécula a a atraer los e– hacía sí.
Pauling estableció una escala de electronegatividades entre 0’7
(Fr) y 4 (F).
 aumenta hacia arriba en los grupos y hacia la derecha en los
periodos.
33
Electropositividad (E.P)
Es inversamente proporcional a la Electronegatividad. En cambio a la
anterior esta tiene la singular capacidad de que un átomo pueda
ceder electrones a otro.
Estado De Oxidación
Este estado es la carga que adquiere un átomo neutro, cuando este se
convierte en un ión.
Ejemplo: Li
Br + e-
Li+ + eBr-
Puntos De Ebullición y Fusión
El punto de ebullición es la temperatura en la que se produce el cambio
de un estado liquido a un estado gaseoso.
El punto de fusión es la temperatura en la que un elemento sólido pasa a
un estado liquido.
Densidad
Es la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo, que en los sólidos
y líquidos se expresa en g/cm3 y en los gases se expresa en g/L.
p= M/V
donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del
determinado cuerpo.
Volumen Molar
Volumen que ocupa un mol de sustancia a una cierta temperatura de
presión. Se determina a partir de la densidad y la masa molar (m) de la
sustancia.
Ecuación: V= M/d
Variación de la reactividad
en la tabla periódica.
Los metales serán tanto más reactivos cuando pierdan los e– con
mayor facilidad
Cuanto menor Z* y mayor distancia al núcleo.
El e– 4s del K es más reactivo que el 3s del Na.
Los no-metales serán más reactivos cuando los e– que entran
sean más atraídos
A mayor Z* y menor distancia al núcleo.
El e– que capture el F será más atraído que el que capture el O
o el Cl.
39
Carácter metálico y no metálico
Aumento del
carácter metálico
Aumento del
carácter no
metálico
Carácter metálico
Es una propiedad relacionada con las propiedades físicas y
químicas de los elementos.
El carácter metálico aumenta hacia la izquierda en un periodo y
hacia abajo en un grupo.
41
¿Qué esquema representa el aumento del radio atómico?
¿Qué esquema representa el aumento de la electronegatividad?
¿Qué esquema representa el aumento de la energía de
ionización?
¿Qué esquema representa el
aumento de la afinidad
electrónica?
Considera el elemento:
24
12Mg
¿Cuál es su número másico?
¿Cuántos protones tiene?
¿Cuántos electrones tiene?
¿Cuántos neutrones tiene?
Mayor electronegatividad
F
Fr
UBICACIÓN DE UN ELEMENTO EN LA
TABLA PERIÓDICA
Elementos representativos: Grupo A
Siempre este grupo termina en los subniveles
syp
Se pueden presentar 2 casos
- 1° caso: por ejemplo
Ultimo nivel  período 4  4s1  e- del último nivel
 Grupo I
 subnivel s  Grupo A
Conclusión: Grupo (en romanos)  de los
electrones de valencia
Grupo A  del subnivel s
Período  último nivel de energía o capa de
valencia
- 2° caso: por ejemplo
Ultimo nivel  período 3 3s2 3p4  e- del
último nivel: 6 e-  Grupo VI
 Subnivel p 
Grupo A
Conclusión: Grupo (en romanos)  De la
suma de los e- de valencia
Grupo A  del subnivel p
Período  del último nivel
Ejemplos:
Determinar a qué grupo y período pertenece
el elemento cuyo número atómico es 19.
Z = 19 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Rpta. Grupo: I A
Período: 4 Se trata del K familia de
los alcalinos
A qué período y grupo pertenece el elemento
con número atómico 17
Z = 17 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Rpta. Grupo VII A
Período: 3
Elementos de transición : Grupo B
La configuración electrónica de este grupo
termina en el subnivel d
Para encontrar el número del grupo (en
romanos) se suma:
e- del último nivel + e- del subnivel d
incompleto
Para determinar el grupo se puede realizar
de la siguiente manera:
4s2 3d4
Suma de e- (s +d) = 6  VI
Subnivel d  Grupo B
Ultimo nivel  período 4
Conclusión: Grupo (en romanos): Suma de edel último nivel + e- del nivel incompleto
Grupo B  del subnivel d
Período  sólo del último nivel de energía
Ejemplo: Identificar el grupo y período de un
elemento que ocupa el número 25 en la tabla
periódica
Z = 25 1s2 2s2 3s2 3p6 4s2 3d5
Rpta.: Grupo: VII B
Período: 4
 Se trata del Mn
Casos Particulares.- En los grupos B En la
parte central existen 3 casilleros a los cuales
se les designa como VIII B, pero también
encontramos que pueden sumar más de
ocho, por lo tanto se tiene presente lo
siguiente:
Si … s2 d6: 8 e-  VIII B
Si … s2 d7: 9 e-  VIII B
son los tres
casilleros del grupo VIII B
Si … s2 d8: 10 e-  VIII B
Si … s2 d9: 11e-  IB
Si … s2 d10: 12e-  IB
Ejemplo.- Determinar el grupo y periodo de
un elemento que tiene como número atómico
47.
s2 s2 p6 s2 p6 s2 d10p6 s2d9  B
1 2
3
4
5  último nivel:
periodo
Rpta:
Grupo: IB
Periodo: 5
Problemas y ejercicios resueltos
Encontrar el número atómico de un elemento que
tiene como periodo 5 y pertenece al grupo VI B
38
42
49
51
55
Datos:
Z: ?
Periodo: 5
Grupo: VI B
Solución
Procedemos de manera contraría para hallar
el número (en romanos) del grupo:
VI B  termina en el subnivel d
Suma de los electrones de s + e- del “d”
incompleto
Para que sume VI= 6e- tiene que ser s2 + d4 
6 eEl periodo es 5 (último nivel) por lo que la
configuración electrónica termina en 4d4
Termina en 4d4 por que este subnivel tiene
menos energía que 5s2, basta por lo tanto
restarle uno al periodo para encontrar el
subnivel con que termina la configuración,
es decir: (n-1) -> (5-1) = 4.
Realmente sería un elemento antiserrucho
por lo que la configuración termina en 4d5
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5 
condición
∑e- = Z = 42 (b)
¿En qué grupo y periodo se encuentra un
elemento, si tiene un número de masa de 80 y
su número de neutrones es de 48?
VA – 4
III B – 4
IV A – 4
IV A – 5
VB–4
Datos: Grupo=?
Periodo: ?
A = 80
N° = 48
Solución
En el problema hay que encontrar Z por que de
esa manera podemos realizar la configuración
electrónica y del último nivel determinamos
grupo y periodo
Z = A – n°
Z = 80 – 48
Z = 32
Configuración electrónica
s2 s2p6 s2 p6 s2d10p2
1 2 3
4
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2 
Subnivel p  Grupo A Periodo 4
Rpta:
Grupo IV A
Periodo 4
4  IV
Si un elemento se encuentra en el sexto
periodo y grupo VIIA. Determinar el número de
protones que tiene en su núcleo.
68
73
85
90
98
Datos:
Periodo: 6
Grupo VIIA
P = Z = ¿?
Solución:
VIIA -> En su último nivel termina en s y p
e-s último nivel: 7e-
s2 s2p6 s2p6 s2d10p6 s2d10p6 s2f14d0p5
1 2
3
4
5
6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
4f14 5d10 6p5 2+5 = 7 ePeriodo: 6
p = Z = 85
Radio atómico
Aumenta
Disminuye