Las Propiedades Periódicas. Química Inorgánica I Curso Intersemestral. Sigfrido Escalante Tovar ene-2015
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- Carmen Peña de la Cruz
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1 Las Propiedades Periódicas Química Inorgánica I Curso Intersemestral Sigfrido Escalante Tovar ene-2015
2 Créditos y referencias El material que sigue está conformado por trabajo original y material tomado de las varias fuentes, entre ellas: Principles of Inorganic Chemistry, J.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter,Harper-Collins, NY, Principles of Descriptive Inorganic Chemistry, G. Wulfsberg, University Science Books, Mill Valley, También se presenta material tomado de varios sitios accesibles por Internet. En la medida de lo posible se menciona la dirección URL donde se puede consultar el material.
3 Los elementos y su aspecto I
4 Estado de agregación Gas Sólido Líquido
5 Metales, no metales y semi-metales Facultad de Química
6 La historia y los elementos Facultad de Química Fecha de descubrimiento Antes de H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc (98) 44 Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po (209) 85 At (210) 86 Rn (222) 87 Fr (223) 88 Ra (226) Rf (261) 105 Db (262) 106 Sg (266) 107 Bh (264) 108 Hs (277) 109 Mt (268) 110 Ds (271) 111 Uuu (272) 112 Uuu (272) 113 Uuu (272) 114 Uuu (272) 115 Uuu (272) 116 Uuu (272) 117 Uuu (272) 118 Uuu (272) La La La La Ce Pr Nd Pm (145) 62 Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu La La La Ac (227) 90 Th Pa U Np (237) 94 Pu (244) 95 Am (243) 96 Cm (247) 97 Bk (247) 98 Cf (251) 99 Es (252) 100 Fm (257) 101 Md (258) 102 No (259) 103 Lr (262)
7 La ley periódica Facultad de Química Si ordenamos a los elementos en orden ascendente de su número atómico, sus propiedades se repiten o varían periódicamente Cuáles son las propiedades periódicas?
8 La tabla de Mendeleiev
9 Propiedades que tienen variaciones periódicas Estado de oxidación Electronegatividad Tamaño Energía de ionización Afinidad electrónica
10 Propiedades que tienen variaciones periódicas Densidad Volumen molar
11 La tabla de Seaborg Glen Theodore Seaborg, en 1944, a sus 31 años, predijo la existencia de los elementos transuránicos y él mismo obtuvo varios de ellos. Esto provocó que la tabla periódica tuviera que ser nuevamente modificada. Recibió el premio Nobel de química en 1951.
12 La Tabla oficial disponible al 30 de enero de
13 Las diferentes tablas hay más de 600!
14 Los grupos Facultad de Química
15 Metales Alcalinos H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
16 Metales alcalinotérreos H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
17 Metales de transición H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
18 Metales post-transicionales H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
19 Calcógenos H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
20 Halógenos H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
21 Gases nobles H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
22 Lantanoides H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
23 Actinoides H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
24 Bloques: s, p, d, f Facultad de Química
25 El principio de construcción (aufbau) Facultad de Química n 118Uuo: [Rn]5f 14 6d 10 7s 2 7p 6 8s 5g 6f 7d 8p 6g 7f 8d
26 Radios atómicos Facultad de Química
27 Radios atómicos cont.
28 Radios covalentes Facultad de Química
29 Radio covalente vs radio de Van der Waals
30 La ecuación de Schrodinger La ecuación dependiente del tiempo La ecuación independiente del tiempo 30
31 Las soluciones: orbitales hidrogenoides La parte radial Factor de normalización 31
32 Las soluciones cont. La parte angular 32
33 n Z 1s 2s 2p 3s 3p 1 H 1 2 He 1,69 3 Li 2,69 1,28 4 Be 3,68 1,91 5 B 4,68 2,58 2,42 6 C 5,67 3,22 3,14 7 N 6,66 3,85 3,83 8 O 7,66 4,49 4,45 9 F 8,65 5,13 5,10 10 Ne 9,64 5,76 5,76 11 Na 10,63 6,57 6,80 2,51 12 Mg 11,61 7,39 7,83 3,31 13 Al 12,59 8,21 8,96 4,12 4,07 14 Si 13,57 9,02 9,94 4,90 4,29 15 P 14,56 9,82 10,96 5,64 4,89 16 S 15,54 10,63 11,98 6,37 5,48 17 Cl 16,52 11,43 12,99 7,07 6,12 18 Ar 17,51 12,23 14,01 7,76 6,76 Penetración y apantallamiento Cargas nucleares efectivas sobre los electrones de los 18 primeros átomos El orbital 2s es penetrante respecto al 1s Para un orbital 2s, el apantallamiento de un 1s no será 1, sino un valor menor en valor absoluto El orbital 3s es penetrante respecto al 2s y 2p En la capa de valencia la carga efectiva sobre los orbitales s es mayor que sobre los p como consecuencia de la mayor penetración de los primeros. Los electrones 1s son muy internos y están muy poco apantallados. Para un orbital cualquiera Z ef aumenta con el número n. En la capa de valencia, Z ef (s)>z ef (p)>z ef (d)>z ef (f)
34 Tamaño orbital 2p 3p 4p
35 Tamaño y función de distribución radial
36 Nodos radiales: s Facultad de Química
37 Nodos radiales: p Facultad de Química
38 Nodos radiales: d Facultad de Química
39 Funciones angulares hidrogenoides 39
40 Tamaño atómico
41 Radios atómicos cont. Facultad de Química
42 Notar las anomalías
43 Radios atómicos cont.
44 Periodicidad, anomalías Contracciones lantánida, escándida y boránida Relaciones diagonales Propiedades de elementos del 3er período Efecto del par inerte Efectos relativistas Enlaces p.
45 Contracción lantánida Gpo 8 r (pm) Gpo 10 r (pm) Gpo 11 r (pm) Fe 124 Ni 125 Cu 128 Ru 134 Pd 138 Ag 144 Os 135 Pt 138 Au A lo largo de un período disminuye el radio, excepto cuando se entra al bloque p. - En algunas familias, el incremento de n no necesariamente da lugar a un aumento del radio. - De la comparación de cálculos no-relativistas y relativistas se observa que esta contracción se debe, entre un 5 y un 15%, a efectos relativistas.
46 Contracciones escándida y boránida Gpo 13 r (pm) Gpo 11 r (pm) Al 143 Li 205 Ga 135 Na 223 In 167 K 277 En el llenado de electrones, cada vez que cambia por primera vez el número cuántico l, ocurre una contracción de los elementos que siguen. Por qué?
47 El principio de construcción (aufbau) Facultad de Química n 118Uuo: [Rn]5f 14 6d 10 7s 2 7p 6 8s 5g 6f 7d 8p 6g 7f 8d
48 Bloques: s, p, d, f bloque s El helio se ha movido junto al hidrógeno bloque p bloque d Lantanoides Actinoides bloque f
49 Periodicidad en óxidos Facultad de Química Producto preferente en su reacción con oxígeno: Li: Li 2 O el óxido Na: Na 2 O 2 el peróxido Los demás: KO 2, RbO 2, CsO 2 el superóxido O 2-1/2O 2 O 2 O O 2 óxido peróxido superóxido dióxido(2-) dióxido(1-) La reactividad y propiedades del litio, cabeza del grupo, son diferentes a las del resto del grupo. Su pequeño tamaño y su electronegatividad son determinantes.
50 Periodicidad en Facultad de Química Alcalinotérreos Todos son metales Magnesio se parece a Zn Berilio, cabeza de grupo, es muy diferente, se parece al Aluminio. Por ejemplo, su óxido BeO es claramente covalente. Los demás, Ca, Sr, Ba y Ra son más similares entre sí. Su reactividad aumenta con el número atómico, aunque son menos reactivos que los alcalinos. Todos forman nitruros mientras que sólo el litio lo hace en los alcalinos
51 Relaciones diagonales Electronegatividad C = 2.55 N= 3.04 O= 3.44 F= 3.98 Si= 1.90 P= 2.19 S= 2.58 Cl=3.16 Potencial iónico (f = Z/r) Li = 1.11 Be= 3.39 B= 7.32 C= Na= 0.86 Mg= 2.32 Al= 4.41 Si=7.41
52 Enlaces p Energías de enlace (kj mol -1 ) C=C 272 C=Si 159 Si=Si 105 C=Ge 130 Si=Ge 105 Ge=Ge 105 C=Sn 79
53 Preferencias en las valencias Grupo 14 M 2+ M e Conforme se desciende en el grupo 14 el estado de oxidación preferente es 2, en lugar de 4. Algo similar ocurre en los grupos 13 y 15.
54 Tendencias en la valencia GeCl 2 + Cl 2 GeCl 4 (reacción incontrolablemente rápida) SnCl 2 + Cl 2 SnCl 4 (reacción lenta) PbCl 2 + Cl 2 PbCl 4 (ocurre bajo condiciones drásticas)
55 Tendencias en la valencia Hidruro Temperatura de Hidruro descomposición ( C) CH SiH GeH SnH PbH 4 0
56 Estados de oxidación ox/red E 0 ox/red E 0 ox/red E 0 C 4+ /C C 2+ /C Si 4+ /Si Si 2+ /Si Ge 4+ /Ge Ge 2+ /Ge Ge 4+ /Ge Sn 4+ /Sn Sn 2+ /Sn Pb 4+ /Pb Pb 2+ /Pb La tendencia a oxidarse cambia gradualmente hacia abajo en los grupos
57 Efecto del par inerte Energía de ionización I n C Si Ge Sn Pb I 1 : M(g) M + (g) + e I 2 : M + (g) M 2+ (g) + e I 3 : M 2+ (g) M 3+ (g) + e I 4 : M 3+ (g) M 4+ (g) + e I 3 + I Como puede verse de la suma de las terceras (I 3 ) y cuartas (I 4 ) energías de ionización del plomo, éste cede sus electrones 6s aún con más facilidad que el germanio, el silicio o el carbono. No obstante, estos elementos no manifiestan el efecto de par inerte mientras que el el plomo sí lo hace.
58 Efectos relativistas Provocan contracciones del core y, por ende, alteran las distancias de enlace. m m ( v / c ) m o = masa en reposo v= velocidad c= velocidad de la luz La velocidad v de un electrón 1s en un átomo con carga nuclear +Ze está dada por: v 1s = Z a c a = (cte. de estructura fina, adimensional) Por ejemplo: para un átomo como 82 Pb: v 1s = (82) c = c a h p Ze m a o = radio atómico m= masa 0 = permitividad en el vacío h= cte. de Planck
59 Efectos relativistas Facultad de Química La contracción del enlace es particularmente significativa en los enlaces de átomos pesados como Au y Pt donde llega a ser del orden de 0.2 Å (20pm). Aún en compuestos de Cu llega a ser de Å, es decir, superior a la incertidumbre de las distancias experimentales. Por ejemplo, la distancia de enlace M-H en AuH es menor que en AgH (1.52 vs 1.62 Å). Se ha propuesto que otras importantes propiedades de los elementos pesados como la conductividad eléctrica, el estado líquido del mercurio y el efecto del par inerte encuentran una componente importante en los efectos relativistas.
60 más consecuencias La expansión relativista de los orbitales 5d contribuye a explicar porqué tungsteno forma hexacloruos covalentes más estables que los del cromo. La expansión de los 6d también apoya el hecho de que uranio forme UF 6 y UCl 6 mientras que neodimio ni siquiera presenta ese estado de oxidación. La contracción de los 6s explica la elevada electronegatividad de Au y Hg. El acoplamiento espín-órbita (J= l ½) es una consecuencia relativista que afecta importantemente el orden de llenado de orbitales en átomos pesados así como sus propiedades de enlace.
61 Los metales nobles Facultad de Química
62 Los metales nobles Facultad de Química 78 Pt: [Xe]4f 14 5d 9 6s 1 79 Au: [Xe]4f 14 5d 10 6s 1 80 Hg: [Xe]4f 14 5d 10 6s 2 Estos elementos presentan contracción relativista de los 6s y, por lo tanto, separación de los 6p vacíos. Además los 5d presentan expansión relativista. Hg con esta capa de valencia casi inexistente, parece comportarse como un gas noble o, mejor dicho, como un líquido noble. (Ver sus H at, I 0 y presión de vapor)
63 Primeras energías de ionización I 1
64 Segundas energías de ionización I 2
65 Terceras energías de ionización I 3
66 Entalpías de atomización
67 Energía de ionización A(g) A + (g) + 1e - E= I 1
68 Energía (KJ/mol) Facultad de Química 2o período: I 1, I 2 e I Li Be B C N O F Ne -- Elemento I1 I2 I3
69 Energía (KJ/mol) Facultad de Química 1a serie de transición: I 1, I 2 e I Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Elemento I1 I2 I3
70
71 1a energía de ionización I 1
72 1a energía de ionización cont.
73 Tendencias generales en I 1
74 También la afinidad electrónica presenta variaciones periódicas Para empezar, Qué es la afinidad electrónica? Es la energía involucrada en el siguiente proceso: A - (g) A(g) + e - H ge AE 1 = I 0
75 Afinidad electrónica A - (g) A(g) + e -
76 Afinidad electrónica AE 2 (O) = I -1 (O)= -744 kj mol -1 AE 2 (S) = I -1 (S)= -456 kj mol -1 Tabla tomada de tu libro de texto de G. Wulfsberg
77 no todos están de acuerdo Tabla tomada de tu libro de texto G. Rayner-Canham
78 Electronegatividad de Pauling c p A:B A - : B + A + :B - E AB = ½(E AA + E BB ) + E AB = (E AA. E BB ) ½ + ( ) 1/2 = K(c A c B ) Existen muchas otras escalas de electronegatividad: Mulliken, Sanderson, Allred-Rochow, etc.
79 Variaciones en c p Facultad de Química
80 Electronegatividad cont.
81 Variaciones en la electronegatividad Facultad de Química
82 Esta presentación está disponible en formato PDF bajo el nombre: Curso intersemestral 2ª presentación en la siguiente página: 82
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