Estructura de la Materia

Transcripción

1 Estructura de la Materia Décimo cuarta sesión Propiedades periódicas de los elementos (2)

2 Energía de Ionización (Potenciales de ionización)

3 Primera Energía de Ionización La primera energía de ionización de un elemento es el cambio de energía para la formación de iones +1 a partir de un gas formado por átomos neutros X (g) X + (g) + e - (g) H = energía de ionización = EI

4 Energía de Ionización El potencial de ionización siempre es una magnitud positiva y refleja la facilidad con la que un electrón se puede remover. Un potencial de ionización pequeño implica que es más fácil extraer un electrón de un átomo.

5 Energía de Ionización (2) Para un elemento determinado se definen varias energías de ionización: X (g) X + (g) + e - (g) primera EI X + (g) X 2+ (g) + e - (g) X 2+ (g) X 3+ (g) + e - (g) segunda EI tercera EI EI 1 EI 2 EI 3 EI n Debido a que la carga eléctrica sobre la especie se torna más positiva y a que los electrones cada vez están más cercanos al núcleo.

6 Energía de Ionización (3) La primera energía de ionización y las subsecuentes n energías de ionización son propiedades periódicas.

7 Primera Energía de Ionización 1 a energía de ionización

8 Segunda Energía de Ionización 2ª energía de ionización

9 Tercera Energía de Ionización

10 Energía de Ionización (4) Primera EI versus carga nuclear de los primeros doce elementos.

11 Primera energía de ionización de los elementos representativos (KJ/mol)

12 7A 8A D I S M I N U Y E H He 1A 2A 3A 4A 5A 6A Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Ta Pb Bi Po At Rn Aumenta

13 7A 8A D I S M I N U Y E H He 1A 2A 3A 4A 5A 6A Li Be B C N O F Ne Al revés que el radio Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Ta Pb Bi Po At Rn Aumenta

14 Tarea 31 En cada uno de los siguientes pares de elementos identifique al que tenga mayor energía de ionización. Explique su respuesta: a) Li o Cs b) Li o F c) Cs o F d) F o I

15 Afinidad Electrónica Potencial de ionización del ión negativo X -1 (g) > X (g) + e - H = A.E.

16 Afinidad Electrónica (2) A diferencia de la energía de ionización, el signo de la AE puede ser positivo o negativo.

17 Afinidad Electrónica (3) Es el cambio de energía que ocurre cuando un átomo, en estado gaseoso, acepta un electrón para formar un anión. X (g) + e > X -1 (g) H = -A.E. (ojo)

18 Ciclo de Born y Haber Max Born ( ) y Fritz Haber ( ). Cálculo de entalpías de formación.

19 H f 0 =?

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26 Para la Afinidad Electrónica: = (AE) AE = KJ/mole

27 Afinidad Electrónica (4) AE (KJ/mol)

28 Afinidad Electrónica (5) La afinidad electrónica es una propiedad periódica

29 Tarea 32 En cada uno de los siguientes pares de elementos identifique al que tenga mayor afinidad electrónica. Explique su respuesta: a) C o F b) F o I c) Cl o Br d) O o S

30 Tarea 33 Cómo se relaciona la primera energía de ionización del ión cloruro Cl- con la afinidad electrónica del átomo de cloro Cl?

31 Electronegatividad Linus Carl Pauling ( ), premio Nóbel de Química en 1954 y premio Nóbel de la paz en En 1932:

32 Electronegatividad (2) La electronegatividad representa una medida del grado de atracción de un par de electrones en un enlace covalente. Pauling obtuvo los valores de electronegatividad, empíricamente, a través de la medición de las energías de los enlaces.

33 Electronegatividad (3) La escala de electronegatividades de Pauling sigue siendo la más usada en nuestros días y presenta valores que siempre son positivos. En esta escala el F es el elemento más electronegativo (4.0) y el Cs el menos electronegativo (0.7).

34 Electronegatividad (4) Los elementos que presenten valores grandes de electronegatividad son elementos que tienen gran tendencia a atraer electrones y se dice que son los elementos mas electronegativos Aquellos elementos con valores de electronegatividad pequeños tenderán a ceder electrones y se dirá que son los elementos menos electronegativos

35 Electronegatividad (5) H 2.1 Li 1.0 Be 1.5 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0 Na 0.9 Mg 1.2 Al 1.5 Si 1.8 P 2.8 S 2.5 Cl 3.0 K 0.8 Ca 1.0 Ga 1.6 Ge 1.8 As 2.0 Se 2.4 Br 2.8 Rb 0.8 Sr 1.0 In 1.7 Sn 1.8 Sb 1.9 Te 2.1 I 2.5 Cs 0.7 Ba 0.9 Tl 1.8 Pb 1.8 Bi 1.9 Po 2.0 At 2.2

36 Electronegatividad (6) La electronegatividad es una propiedad periódica

37 Escalas de Electronegatividad Pauling Mulliken Alred-Rochow Iczkowski-Margrave

38 Robert Mulliken ( ) Mulliken

39 Electronegatividad de Mulliken M = PI + AE 2 Pauling = M /2.8 Cuando se expresa en ev

40 Electronegatividad de Mulliken (2)

41 Propiedades Metálicas de los Elementos 1. Conductividad eléctrica alta. 2. Conductividad térmica alta. 3. Brillo metálico. 4. Ductilidad. 5. Maleabilidad. Etc. Aproximadamente 87 elementos se pueden tipificar como metales.

42 Conductividad eléctrica Es una propiedad periódica

43 Conductividad Térmica

44 Ubicación de los metales

45 Carácter Metálico A U M E N T A Disminuye

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47 CM, RI, RA, A U M E N T A s DISMINUYE d DISMINUYE p PI AE D I S M I N U Y E CM = carácter metálico RI = radio iónico RA = radio atómico PI = potencial de ionización = electronegatividad AE = afinidad electrónica f Propiedad que disminuye Propiedad que aumenta

48 Tarea 34 Ordene los siguientes iones en orden decreciente de radio. Explique su respuesta. Se 2-, S 2-, Te 2-, O 2-

49 Estructura Molecular

50 Propiedades de enlace 1. Longitud (o distancia) de enlace. 2. Energía de enlace. 3. Orden de enlace. 4. Geometría 5. Momento Dipolar.

51 Propiedades de enlace (2) 6. Propiedades magnéticas. 7. Propiedades ópticas. 8. Propiedades espectroscópicas. 9. Propiedades termodinámicas.