propiedades periódicas ubicación del elemento en la tabla tabla periódica
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Propiedades Periódicas Ubicación del elemento en la tabla
Tabla PeriódicaTabla Periódica
TABLA PERIODICATABLA 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 PERIODICATABLA PERIODICA
Configuración electrónica en la tabla Configuración electrónica en la tabla periódicaperiódica
Variación de ZVariación de Z* * en la tabla.en la tabla.
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aumenta
Variación de Z+ en la Tabla periódica
Esquema de propiedadesEsquema de propiedades
Relaciones de Tamaño Relaciones de Energía
Volumen Atómico
Radio Atómico
Radio Covalente
Radio Iónico
Potencial de Ionización
Electronegatividad
Electroafinidad
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 electroafinidad
Disminución de radio atómico
Dis
min
ució
n de
ele
ctro
nega
tivid
ad
Dis
min
ució
n de
ele
ctro
afin
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Aumento de potencial de ionización
Dis
min
ució
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ción
Aum
ento
de
radi
o at
ómic
o• Radio atómico. Representa la distancia que existe entre el núcleo y la
capa de valencia
Volumen AtómicoVolumen 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 IónicoRadio 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 AtómicoRadio 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
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
EL RADIO ATÓMICO EL RADIO ATÓMICO
. 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.
Variación del radio atómico a lo largo de la tabla periódica.
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)
Radio Atómico y Radio Iónico y Radio Iónico
PROPIEDADES PERIÓDICAS
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
RADIO IÓNICORADIO IÓNICO
El radio iónico aumenta de acuerdo al radio atómico
Radio IónicoRadio 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 IónicoRadio Iónico
El radio covalente es menor que el radio ionico, al aumentar la cantidad de electrones (anión)
Radio IónicoRadio Iónico
Comparación entre iones isoelectrónicos
Comparación de radios Comparación de radios atómicos e iónicosatómicos e iónicos
Iones isolectrónicos
Potencial o Energía de Ionización (P.I.)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+ + e-
Átomo (gaseoso) + Energía ----> Catión (Ion positivo) + 1 electrón (e-)
POTENCIAL DE POTENCIAL DE IONIZACIÓNIONIZACIÓN
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)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 - EITendencia 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.)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 ELECTRONICAAFINIDAD 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 ElectronicaTendencias en Afinidad Electronica
Electronegatividad (E.N)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).
ELECTRONEGATIVIDADELECTRONEGATIVIDAD
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.
ElectronegatividadElectronegatividad (EN)(EN)
Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento para atraer hacia sí los electrones, cuando forma un para atraer hacia sí los electrones, cuando forma un enlace químico.enlace químico.
Átomo con tendencia a ATRAER electrones
ÁTOMO ELECTRONEGATIVO
( No metales)
Átomo con tendencia a PERDER electrones
ÁTOMO ELECTROPOSITIVO
(Metales)
Electronegatividad (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.
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Electropositividad (E.P)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 OxidaciónEstado De Oxidación
Este estado es la carga que adquiere un átomo neutro, cuando este se convierte en un ión.
Ejemplo: Li Li+ + e-
Br-Br + e-
Puntos De Ebullición y FusiónPuntos De Ebullición y FusiónEl 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.
DensidadDensidad
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.
donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo.
p= M/V
Volumen Molar 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 Variación de la reactividad en la tabla periódica.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.
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Carácter metálico y no metálico
Aumento del carácter metálico
Aumento del carácter no
metálico
Carácter metálicoCarácter metálicoEs 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.
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¿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 ¿Qué esquema representa el aumento de la afinidad aumento de la afinidad electrónica?electrónica?
¿Cuál es su número másico?
¿Cuántos protones tiene?
¿Cuántos electrones tiene?
¿Cuántos neutrones tiene?
Considera el elemento: 12Mg24
F
Fr
Mayor electronegatividad
UBICACIÓN DE UN ELEMENTO EN LA UBICACIÓN DE UN ELEMENTO EN LA TABLA PERIÓDICATABLA PERIÓDICA
Elementos representativos: Grupo A
Siempre este grupo termina en los subniveles s y p
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 e- del 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 resueltosProblemas y ejercicios resueltosEncontrar el número atómico de un elemento que tiene como periodo 5 y pertenece al grupo VI B
3842495155
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
6e-
El 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
V B – 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 4 IV
Subnivel p Grupo A Periodo 4
Rpta: Grupo IV A Periodo 4
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 e-
Periodo: 6
p = Z = 85
Radio atómicoRadio atómico
DisminuyeAument
a