Download Tema II. La tabla periódica. Llenado de la tabla periódica

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD EXPERIMENTAL SUR DEL LAGO “Jesús María Semprúm”
PROGRAMA DE PRODUCCIÓN DE LA INGENIERÌA AGROPECUARIA.
UNIDAD CURRICULAR: QUIMICA INORGANICA.
TEMA II. LA TABLA PERIÓDICA. LLENADO DE LA TABLA
PERIÓDICA. PROPIEDADES PERIÓDICAS: RADIO,
POTENCIAL DE IONIZACIÓN, AFINIDAD ELECTRÓNICA,
ELECTRONEGATIVIDAD.
Prof. David Mejias
2009
Tema II. La tabla periódica. Llenado de la tabla periódica. Propiedades periódicas:
radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
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CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE NEWLANDS.
En 1864, el químico inglés J. Newlands publicó el primero de un grupo de ensayos acerca de la
clasificación periódica de los elementos químicos. En estos ensayos se organizaban, por primera vez, a
los elementos de acuerdo a los valores de sus pesos atómicos. Figura 4.2
Tema II. La tabla periódica. Llenado de la tabla periódica. Propiedades
periódicas: radio, potencial de ionización, afinidad electrónica,
electronegatividad.
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CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE MENDELEEV.
El químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleev publicó su primer ensayo sobre el sistema periódico en
1869, cuando solo se conocían 60 elementos químicos. En este ensayo proponía el arreglo de los
elementos en función de sus peso atómicos, los cuales se ordenaban en una tabla similar a la que
aparece en la Figura 4.3 En ella se dejaban vacantes algunos sitios para elementos no descubiertos
hasta ese momento.
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radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
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En 1871 Mendeleev, publicó otro ensayo en donde aparecía una Tabla Periódica mucho más completa
que la de su ensayo de 1869; esta se muestra en la figura 4.4. En este ensayo Mendeléev predijo, las
propiedades y valores cuantitativos de algunas características físico-químicas de los elementos
desconocidos que se encontraban debajo del boro, aluminio y silicio. Estos fueron denominados por
Mendeléev como eka-boro, eka-aluminio y eka-silicio, conocidos posteriormente como escandio (Sc),
galio (Ga) y germanio (Ge) respectivamente.
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radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
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Los primeros estudios para tratar de despejar esas incógnitas fueron llevados a cabo por Charles Barkla
y E. Sadler en 1908. Estos investigadores bombardearon con electrones de elevada energía ciertos
elementos y encontraron que se emitía radiación electromagnética de onda corta, bajo la forma de
rayos-X. Esta radiación fue registrada en espectros. Tales espectros estaban constituidos por un fondo
continuo y por un número pequeño de bandas que sobresalían fuertemente sobre el fondo continuo, y
las cuales representaban las características espectrales de cada uno de los elementos figura 4.5.
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radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
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En 1913, H,G, J. Moseley inspirado en los trabajos de Barkla y Sadler llevó a cabo estudios más
sistemáticos sobre el mismo tópico. La figura 4.6 recoge los espectros parciales (solo se muestra la
serie K) de uno de estos estudios. En este estudio se caracterizaron los elementos Ca, Ti, V, Cr, Mn,
Fe, Co, Ni y Cu. Note que la serie K se descompone en Kα y Kβ para cada uno de los elementos. Note
también que la longitud de onda asociada con estas líneas decrece de una manera regular cuando
aumenta el número atómico de estos elementos.
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radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
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LA TABLA PERIÓDICA EXTENDIDA.
En la literatura hay un gran número de tablas periódicas modernas. Cada una de ellas muestra las
tendencias y relaciones físico-químicas que los autores consideraron más importantes. Sin embargo, la
siguiente tabla periódica Tabla 7.1 nos permitirá ver que: las propiedades de los elementos varían
periódicamente cuando los elementos se arreglan en orden creciente de números atómicos y no sus
pesos atómicos.
El arreglo periódico se basa en los grupos y periodos. Veamos esto con mayor detalle, en la siguiente
lámina:
Tema II. La tabla periódica. Llenado de la tabla periódica. Propiedades periódicas:
radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
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radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
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TAMAÑO DE LOS ÁTOMOS Y DE LOS
IONES.
Radio atómico.
El radio atómico (tamaño) de un átomo
generalmente aumenta dentro de un grupo o
familia de arriba hacia abajo. Así, los átomos
de yodo son más grandes que los de bromo y
los átomos de potasio son más grandes que los
de sodio. En un periodo el radio atómico
aumenta de derecha a izquierda.
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POTENCIAL DE IONIZACIÓN.
Es una medida de la energía necesaria para
remover un electrón de un átomo gaseoso
neutro y formar un ión positivo: Ejemplo:
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X(g)
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En el SI la unidad de medida es kj/mol, aunque
todavía se usan otras unidades como la
kcal/mol y el electrón voltio. Así por ejemplo la
energía de ionización del litio (configuración
electrónica 1s2 2s1) es 520 kj/mol (124,3
kcal/mol), lo cual indica que es necesario
suministrar 520 kj para remover un mol de
electrones 2s de un mol de átomos de litio.
d
p
s
f
+ Energía de ionización → X+(g) + e-
d
s
f
p
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ELECTRONEGATIVIDAD.
A cada elemento se le ha signado un número positivo
llamado electronegatividad y que representa la
habilidad de un átomo para atraer y sostener los
electrones
de
enlace.
Se
cree
que
la
electronegatividad depende de la afinidad electrónica y
la energía de ionización de un átomo.
La electronegatividad aumenta al recorrer un periodo
de izquierda a derecha y al ir de abajo hacia arriba.
AFINIDAD ELECTRONICA.
Afinidad electrónica es la cantidad de energía
absorbida por un átomo aislado en fase gaseosa para
formar un ión con una carga eléctrica de −1. Si la
energía no es absorbida, si no liberada en el proceso,
la afinidad electrónica tendrá, en consecuencia, valor
negativo tal y como sucede para la mayoría de los
elementos químicos ; en la medida en que la
tendencia a adquirir electrones adicionales sea mayor,
tanto más negativa será la afinidad electrónica. De
este modo, el flúor es el elemento que con mayor
facilidad adquiere un electrón adicional, mientras que
el mercurio es el que menos.
Aunque la afinidad electrónica parece variar de forma
caótica y desordenada a lo largo de la tabla periódica ,
se pueden apreciar patrones. Los no metales tienen
afinidades electrónicas más bajas que los metales ,
exceptuando los gases nobles que presentan valores
positivos por su estabilidad química.
d
p
s
f
d
s
f
p
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radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
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PERIODICIDAD EN LA VALENCIA.
El término valencia se usa para describir el
poder que tiene un elemento para combinarse
con otro. El átomo que se emplea como
referencia es el hidrógeno y por lo tanto la
valencia de un elemento se define como el
número de átomos de hidrógenos que se
pueden combinar con un átomo de ese
elemento; así, por ejemplo, el átomo de bromo
en el HBr es monovalente.
También se puede definir la valencia como: el
número de electrones que un átomo puede
ceder, recibir o compartir. Así en el NaCl, el Na
es monovalente porque pierde un electrón y el
Cl es también monovalente porque gana un
electrón.
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radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.