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Lic. Ana E. García Tulich Barrantes
[email protected]
UTP
2017-I
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 Periódico
Los elementos están colocados por orden creciente de su número atómico (Z)
Se denominan
GRUPOS
PERÍODOS
a las columnas de la tabla
a las filas de la tabla
La utilidad del sistema periódico reside en que los elementos de un
mismo grupo poseen propiedades químicas similares
s1
s2
p1 p2 p3 p4 p5 p6
s2
d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10
s
ns2
d
p
ns2 npx
ns2 (n-1)dx
f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f10 f11 f12 f13 f14
f
ns2 (n-1)d10 (n-2) fx
CARÁCTER METÁLICO.
Según el carácter metálico podemos considerar los elementos como:
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
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
Semimetales o metaloides:
• Poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales (Si, Ge)
Los Gases Nobles. Regla del Octeto
 Los gases nobles tienen una configuración electrónica externa ns2 np6 es decir, tienen
8 electrones en su última capa (excepto el He que tiene 2)
 Una capa de valencia con 8 electrones se denomina octeto, y Lewis enunció la regla
del octeto diciendo:
“En la formación de un compuesto, un átomo tiende a intercambiar electrones
con otros átomos hasta conseguir una capa de valencia de ocho electrones”
Grupo
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Nº de electrones en
la capa de valencia
1
2
3
4
5
6
7
8
Sobran para el octeto
1
2
3
4
5
6
7
0
Faltan para el octeto
7
6
5
4
3
2
1
0
Carga del ión
+1
+2
+3
+-4
-3
-2
-1
0
Iones Monoatómicos
 Son iones formados por un solo átomo
 El catión se nombra como el átomo del que procede
 El anión se nombra como el no metal pero acabado en -uro (excepto el ión óxido)
CAT I O N E S
ANIONES
H+
Ion hidrógeno
H-
Ion hidruro
Na+
Ion sodio
F-
Ion fluoruro
K+
Ion potasio
Cl -
Ion cloruro
Mg2+
Ion magnesio
Br -
Ion bromuro
Ca2+
Ion calcio
I-
Ion yoduro
Fe2+
Ion hierro (II)
S2 -
Ion sulfuro
Fe3+
Ion hierro (III)
O2 -
Ion óxido
Al3+
Ion aluminio
N3 -
Ion nitruro
Radio Atómico
Distancia entre el núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del mismo.
Suele medirse en picómetros (1 pm=10-12 m) o Angstroms (1 Å=10-10 m).
El radio atómico
de un elemento
aumenta de
arriba a abajo y
de derecha a
izquierda en la
tabla periódica.
En un grupo: El tamaño atómico aumenta al descender en un grupo porque
aumenta el número de capas electrónicas.
Efecto de Apantallamiento: Al descender en el grupo, aumenta el número
de capas electrónicas, con lo que el tamaño aumenta.
En un período: El tamaño atómico disminuye al avanzar en un período.
 Al aumentar el número de electrones en la misma capa, aumenta la carga
nuclear (efecto de contracción), por tanto, los electrones se acercan
más al núcleo.
Ejercicio
A partir de las configuraciones electrónicas analice los siguientes átomos según
su tamaño:
Por Periodo
Por Grupo
24Cr 26Fe 28Ni
12Mg 20Ca 38Sr
Pierde 1 e-

Li ( 0, 68 Α)

Li (1,23 Α )
+
Los iones positivos (cationes) son siempre menores que los átomos
neutros a partir de los que se forman
Gana 1 e-

F ( 0, 64 Α)

F ( 1, 36 Α)
Los iones negativos (aniones) son siempre mayores que los átomos
neutros a partir de los que se forman
Energía de Ionización
Energía necesaria para separar un electrón de un átomo en su estado
gaseoso.
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-
La energía de ionización disminuye al descender en un grupo:
aumento del 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 necesita menos energía para ser separado del átomo.
La energía de ionización aumenta de
alcalinos a gases nobles, ya que a
medida que se va llenando la capa, la
tendencia es a ganar electrones y no a
perderlos por lo que hará cada vez falta
más energía para arrancar el último
electrón y es máximo en los gases
nobles que son estables.
Afinidad Electrónica
Es la cantidad de energía que se desprende cuando un átomo en estado
gaseoso, gana un electrón para formar un ión con carga (-).
Cl + eCl- + Energía
Afinidad electrónica Cl = -384KJ /mol
La variación de la afinidad electrónica es similar a la de la energía de ionización, pero
hay algunas excepciones, además la afinidad electrónica de algunos elementos se
desconoce.
La tendencia a ganar electrones es mayor en los primeros elementos de cada
familia, que al ser más pequeños atraen el electrón libre más fácilmente.
La tendencia a ganar electrones es mínima en los gases nobles y aumenta de
alcalinos a halógenos, siendo máxima en los halógenos porque al ganar un
electrón adquieren estabilidad.
Electronegatividad
Medida de la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los
electrones de otro en un enlace. Los átomos de los elementos mas
electronegativos son los que ejercen mayor atracción sobre los
electrones.
Ej.- El flúor es el elemento más electronegativo, el segundo es el oxígeno
seguido del nitrógeno y cloro. La electronegatividad disminuye conforme
aumenta el carácter metálico.
Mayor electronegatividad = No Metales
Menor electronegatividad = Metales
En un grupo la tendencia a perder electrones aumenta a medida que
bajamos en el grupo. Los electrones estarán más lejos del núcleo cuanto
más abajo nos encontremos en el grupo, resultará más fácil que los
pierda y más difícil que los gane. La electronegatividad disminuye al bajar
en el grupo.
En un período la tendencia a perder electrones disminuye a medida que
avanzamos en el período, los electrones están más unidos al núcleo (ver
lo que se explicaba para el tamaño). Por tanto, a medida que avanzamos
aumentará la tendencia coger electrones más que a perderlos, aumentará
la electronegatividad.