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Dpto. de Ciencias
Subsector: Química
Profesora: Daniela Troncoso Ríos
Unidad II: “Propiedades Periódicas”
Nombre: _________________________________________________ Curso: I°___ Fecha:
/07/2013
Introducción:
Cada objeto o cosa de la naturaleza tiene características o propiedades que lo hacen único e irrepetible. Sucede lo
mismo con los elementos químicos. Precisamente, gracias a esas propiedades, la cantidad de compuestos que se pueden
formar espontáneamente se multiplica miles de veces por cada elemento conocido.
Existe una serie de propiedades en los elementos que varían regularmente en la Tabla periódica: son las llamadas
Propiedades
Periódicas.
Entre ellas se encuentran la afinidad electrónica o electroafinidad, la energía o potencial de ionización, la
electronegatividad, el radio atómico, el volumen atómico y la afinidad electrónica. Estas propiedades, tanto físicas como
químicas, dependen fundamentalmente de la configuración electrónica del elemento.
La corteza electrónica de un átomo, contiene los electrones (que orbitan en torno al núcleo) y al estar en la misma
cantidad que los protones presentes en su núcleo, hace que el átomo sea eléctricamente neutro. Sin embargo, la distribución de
estos electrones no es uniforme. Se encuentran en distintas capas que están a diferentes niveles de distancia del núcleo.
Cuando se estableció la ordenación periódica de los elementos se realizó de forma que elementos con propiedades
químicas similares cayeran en la misma vertical o grupo, de modo que algunas propiedades que dependen más o menos
directamente del tamaño del átomo aumentaran o decrecieran regularmente al bajar por el grupo (afinidad electrónica, potencial
de
Ionización, electronegatividad, radio atómico y volumen atómico).
En general, podemos clasificar las propiedades más importantes por relaciones de tamaño y de energía de la siguiente manera:
Volumen Atómico: Es la relación entre la masa atómica y la densidad electrónica de un elemento. Se obtiene a partir de:
VA=
M
d
M: masa atómica
d: densidad
En la Tabla periódica, el volumen disminuye en un período de izquierda a derecha y aumenta en un grupo de acuerdo con el
incremento de su número atómico. Este hecho se puede explicar si analizamos que en un período al aumentar el número de
electrones, también se eleva el número de protones, lo que incrementa la fuerza de atracción del núcleo sobre el último
electrón, produciéndose un efecto de acercamiento de la nube electrónica hacia el núcleo, disminuyendo el volumen total del
átomo. En cambio, en un grupo aumenta el período (nivel de energía) y, por ende, la distancia entre el núcleo y el último
electrón.
Radio atómico y iónico: El núcleo atómico es positivo y los electrones son cargas negativas en constante y rápido movimiento,
lo que genera una nube electrónica de forma esférica que es más espesa cerca del núcleo y tenue lejos de él. Los átomos y los
iones tienen un tamaño aproximadamente definido que no se estima en una especie aislada (por su tamaño infinitamente
pequeño), sino en el estado sólido de un elemento o compuesto.
Se define el radio de un átomo como “la media del radio del átomo en varios compuestos covalentes”.
El radio covalente se define como “la mitad de la distancia entre dos átomos iguales unidos por un enlace simple”.
Los radios iónicos se determinan en redes cristalinas y, al igual que el radio atómico, se definen como la distancia entre el
centro del núcleo y el electrón más alejado del mismo, considerando que respecto al átomo neutro, el ión presenta una
ganancia o pérdida de electrones. En general, el radio iónico de los iones isoelectrónicos disminuye a lo largo de un período,
mientras que aumenta para iones de igual carga a medida que se desciende en un grupo.
Potencial o energía de ionización (P.I.): Es la energía necesaria para retirar el electrón más débilmente retenido en un átomo
gaseoso desde su estado fundamental.
El proceso se puede representar mediante la siguiente ecuación:
Átomo (gaseoso) + Energía
Catión (ión positivo) + 1 electrón (e–)
Afinidad electrónica o electroafinidad (E.A.): Es la energía relacionada con la adición de un electrón a un átomo gaseoso
para formar un ión negativo. El proceso se puede representar por la siguiente ecuación:
Átomo (gaseoso) + 1 electrón (e–)
Anión (ión negativo).
Las electroafinidades pueden ser negativas, cuando se libera energía, o positivas, cuando se absorbe energía, y son
inversamente proporcionales al tamaño del átomo.
Electronegatividad (E.N.): Es la tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí los electrones de
otro átomo en un enlace covalente.
Electropositividad: Capacidad que tiene un átomo para ceder electrones, razón por la cual esta propiedad es inversamente
proporcional a la electronegatividad.
También existen otras propiedades periódicas las cuales corresponde a:
Estados de oxidación: Corresponde a la carga que adquiere un átomo neutro cuando se transforma en un ión; por ejemplo:
a) Li
b) Br + e–
Li+ + e–
Br–
Formación de un catión. El Li pasa del estado cero al estado 1+
Formación de un anión. El Br pasa del estado cero al estado 1-
Volumen molar: Corresponde al volumen que ocupa un mol de sustancia a cierta temperatura y presión. Además, se puede
determinar a partir de la densidad y la masa molar (M) de la sustancia. Se calcula como:
VM = M
d
Puntos de ebullición y fusión: El punto de fusión es la temperatura a la que un elemento en estado sólido cambia a estado
líquido, mientras que el punto de ebullición corresponde a la temperatura a la que se produce el cambio del estado líquido al
gaseoso.
Densidad: Relación entre la masa (m) y el volumen de un cuerpo (V), que en los sólidos y líquidos se expresa en g/cm3 y en
los gases en g/L.
Sintetizando el comportamiento de las propiedades periódicas en la tabla de los elementos, se observa:
Actividad Con Nota:
1.- Confecciona una tabla para reunir los siguientes datos: volumen atómico, radio atómico, radio iónico, potencial de ionización,
electroafinidad, electronegatividad para los elementos del Grupo 1, Grupo 17, Período 2 y Periodo 5 y anota mediante una
flecha, indicando la dirección en que aumenta, el comportamiento de las propiedades periódicas.
Grupo 1
Grupo 17
Período 2
Período 5
Volumen atómico
Radio atómico
Radio iónico
Potencial
de
Ionización
Electroafinidad
Electronegatividad
2.- Observa el comportamiento de los datos. ¿Cómo varían las propiedades en los grupos y en los períodos?
3.- Dispón los átomos siguientes en orden creciente del radio atómico: Na, Be y Mg. Para ello, es necesario que busques la
información en la Tabla periódica.
4.- Ordena los átomos siguientes según la energía de primera ionización creciente: Ne, Na, P, Ar y K.
5.- Ordena el siguiente grupo de elementos según sus electronegatividades: Li, F, O y Be.
6.- Desde la Tabla periódica obtén los datos de electronegatividad de los gases nobles y explica los valores registrados.
7.- ¿Por qué disminuyen los radios atómicos de izquierda a derecha en cada período de la Tabla periódica?
8.- Ubica en el esquema de la Tabla periódica cada uno de los elementos que a continuación se enumeran según su
configuración electrónica. Para ello, observa el nivel de configuración y su capa de valencia.
a) [He] 2s2
e) [Ne] 3s2 3p5
i) [Xe] 6s2
b) [Ne] 3s2 3p4
f) [Ar] 3d3 4s2
j) [Ne] 3s2 3p3
c)1s2 2s2 2p4
g) [Kr] 5s1
d) 1s2 2s2 2p1
h) 1s2
9.- Ordena los siguientes grupos de átomos según las indicaciones establecidas.
a. Ni – O – Fr. En orden creciente de electronegatividad.
b. Ca – Be – Ra. En orden creciente de radio atómico.
c. Zn – Fe – Cu. En orden creciente de electroafinidad.
d. Cl – Al – Na. En orden creciente de potencial de ionización.
10.-. Justifica las siguientes afirmaciones:
a. El potencial de ionización del elemento con configuración 1s2 2s2 es mayor que el del elemento con configuración 1s2.
b. El radio del elemento con configuración [Ne] 3s1 es mayor que el del elemento con configuración 1s2 2s1.
11.- Opción única: Determina la alternativa que responde correctamente a las preguntas planteadas:
I. Uno de los grandes aciertos de los postulados de Mendeleiev respecto a la ordenación de los elementos fue:
a. Designar un lugar fijo para el hidrógeno.
b. Ordenar los elementos en forma creciente según el peso atómico.
c. Dejar los espacios libres de los elementos que no eran conocidos ni aún descubiertos, pero que obedecían a la
secuencia.
d. Agrupar los lantánidos como un solo elemento.
e. Establecer la única valencia de los elementos.
II.- “El sodio es un elemento de baja electronegatividad y su capa de valencia se ubica en el tercer nivel de energía”. Según la
descripción, se puede deducir que el período y grupo de este elemento son respectivamente:
a. 3 y 13
b. 4 y 17
c. 3 y 1
d. 5 y 1
e. 3 y 12
III.- La Tabla periódica actual se ordena en función de:
a. El número másico.
b. El número atómico.
c. La configuración electrónica.
d. La electronegatividad.
e. El potencial de ionización.