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PROPIEDADES PERIODICAS: variación en la tabla periódica.
OCTUBRE 2011
Química I
4. Interpretas la tabla periódica
4.3 Propiedades periódicas y su variación en la tabla periódica
INTRODUCCIÓN
El ordenamiento de los elementos de la tabla periódica actual permite ver ciertas
propiedades de los elementos que siguen un patrón más o menos definido. A estas propiedades se
les denomina periódicas, ya que se repiten secuencialmente a los largo de los periodos y grupos.
Estas propiedades se pueden definir como aquellas que son repetitivas o parecidas y que
se dan sobre elementos de un mismo grupo o periodo en la tabla periódica. Entre estas
propiedades se encuentran el radio atómico, la afinidad electrónica, la electronegatividad y la
energía de ionización.
Radio atómico
Se define como “distancia que hay del centro del núcleo de un átomo a su electrón más
lejano”. El doble del valor del radio atómico será el tamaño del átomo, el cual depende de la
fuerza con la que el núcleo atómico atrae a los electrones más externos.
Los resultados de la mecánica cuántica han demostrado que el átomo no tiene límites
claramente definidos que determinen su tamaño. Sin embargo, para comprender este concepto,
vamos a suponer que la forma de los átomos es esférica.
Determinar el tamaño de los átomo sólo fue posible al medir la longitud del enlace entre
dos átomos mediante el empleo de rayos X. por ejemplo, se sabe que la distancia entre los átomo
de cloro en la molécula de Cl2 es de 200 pm; si se divide entre dos este valor, entonces el radio
atómico de un átomo de cloro es de 100 pm.
Picómetro (pm): Unidad del Sistema
Internacional (SI) para medir distancias atómicas
y equivale a una billonésima parte de un metro
(10-12m)
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4.3 Propiedades periódicas y su variación en la tabla periódica
Tendencias del tamaño atómico
Dentro de un GRUPO, el tamaño atómico aumenta con el número atómico.
Dentro de un PERIODO, el tamaño atómico tiende a disminuir conforme el
número atómico aumenta.
Dentro de cada grupo (o familia) de elementos, el tamaño de los átomos aumenta a
medida que los electrones ocupan niveles de energía más altos. Sin embargo, dentro de cada
periodo de elementos el tamaño atómico tiende a disminuir a medida que se incorporan más
electrones a un nivel de energía específico. Esto se debe a que cada elemento de un periodo tiene
un protón más que el elemento precedente, y el aumento de carga nuclear atrae la nube
electrónica más cerca del núcleo.
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4.3 Propiedades periódicas y su variación en la tabla periódica
La diminución del tamaño de los átomos de izq uierda a derecha en un periodo se debe a
que, al ir incrementando el número de electrones, también se incrementa el número de protones
en el núcleo generando una mayor fuerza de atracción sobre los electrones, lo que provoca una
disminución en el tamaño del átomo.
El aumento del tamaño del átomo al bajar por un grupo se debe a que al pasar de un
elemento a otro ose pasa también a un nivel de energía superior; esto implica que los electrones
de ese nivel estén más alejados del núcleo y la fuerza de atracción sea menor, y por lo tanto, el
tamaño del átomo aumente.
Afinidad electrónica
La afinidad electrónica de un átomo es “la cantidad de energía desprendida cuando un
átomo en fase gaseosa gana un electrón adicional”. Al recibir dicho electrón, el átomo tendrá más
electrones que protones y, por lo tanto, se convierte en un ion negativo (anión). Es decir, puede
entenderse como una medida de la tendencia a adquirir electrones adicionales. El signo de la
afinidad electrónica es negativo si la energía liberada, o positivo si se absorbe energía en el
proceso.
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4.3 Propiedades periódicas y su variación en la tabla periódica
En la tabla periódica, la afinidad electrónica aumenta de izquierda a derecha dentro de un
periodo y disminuye de arriba hacia abajo dentro de un grupo. Esto quiere decir que los elementos
localizados más próximos al lado derecho de la tabla periódica tendrán más afinidad por ganar
electrones que los elementos ubicados en el extremo izquierdo.
Energía de ionización
La energía de ionización de un átomo en fase gaseosa es “la cantidad de energía que se
requiere para desalojar el electrón cuya fuerza de atracción nuclear sea más débil”. En otras
palabras, es “la cantidad de energía necesaria para desprender, de un átomo gaseoso, el electrón
más alejado del núcleo. Un átomo, al perder un electrón, se convierte en un ión con carga positiva
(catión) debido a que el número de protones es mayor al número de sus electrones.
Existen varias energías de ionización (EI) según se “arranque” del átomo del primer
electrón (la energía necesaria para desalojar de un átomo el electrón que está unido a él con
menos fuerza), y así se le va llamando dependiente del electrón que se vaya desalojando (segunda,
tercera, etc energía de ionización).
Se requiere de más para desalojar cada electrón adicional, es decir, la segunda y tercera
energía de ionización; esto se debe a que la carga positiva aumenta en una unidad con cada
electrón subsecuente que se extrae.
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4.3 Propiedades periódicas y su variación en la tabla periódica
En la tabla periódica la energía de ionización de los elementos aumenta de izquierda a
derecha dentro de un periodo, y disminuye de arriba hacia abajo dentro de un grupo.
Electronegatividad
La electronegatividad es otra de las propiedades periódicas de los elementos. Ésta se
define como la “medida de la capacidad de un átomo para atraer los electrones de un enlace
químico” .
Esta propiedad aumenta de izquierda a derecha a lo largo de un periodo, hasta llegar al
grupo de los halógenos, y disminuye de arriba hacia abajo en un grupo de la tabla periódica. La
escala más común y que actualmente se emplea es la propuesta por el norteamericano Linus
Pauling a mediados de 1920; en ella asignó el valor máximo de 4 para el flúor, considerado el
elemento más electronegativo, y el valor mínimo de 0.7, que corresponde al cesio y al francio.
Lo importante del valor de la electronegatividad es definir mediante la diferencia entre los
valores de los átomos de los dos átomos que se unen, hacia cuál de ellos están desplazados los
electrones del enlace covalente.
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Referencias
Landa, B. M; Beristain, B. B. (2011). Química I (2da ed.). México, D.F. Nueva Imagen.
Mora, G.V. (2010). Química 1. Desarrolla Competencias. (2ª ed.) México: ST Editorial.
Burns, Ralph A. (2003). Fundamento de Química. (4ta ed.) México. Pearzon.