Que es? Tabla periódica TEMA 4

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1 TEMA 4 Química General e Inorgánica A Tabla periódica 4.1 Que es? Un esquema que representa a todos los elementos químicos conocidos. Los elementos están dispuestos por orden de número atómico creciente y en una forma que refleja su estructura. La base de su confección es la "Ley Periódica", que establece que las propiedades físicas y químicas de los elementos varían de forma sistemática conforme aumenta el número atómico 4.2 1

2 Descubrimiento de los elementos Antigüedad Edad media A- En Grupos Como se ordenan lo elementos? Se denominan así a las columnas verticales de la tabla. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen los mismos electrones de valencia, y por lo tanto, tienen comportamiento químico similares entre sí. Los elementos de un mismo grupo tienen configuraciones electrónicas similares en los niveles de energía más exteriores. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar, actualmente la forma en la que se suelen numerar los 18 grupos es empleando el sistema recomendado por la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)

3 ns 1 ns 2 Configuraciones electrónicas de los elementos en el estado fundamental d 1 ns 2 np 1 ns 2 np 2 ns 2 np 3 ns 2 np 4 ns 2 np 5 ns 2 np 6 d 5 d 10 4f 5f 4.6 Como se ordenan lo elementos? B- En Períodos Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. Los elementos que componen una misma fila o período tienen propiedades diferentes pero masas similares. Todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales. La tabla periódica consta de 7 períodos, el número de niveles energéticos que tiene un átomo determina el período al que pertenece. Cada nivel está dividido en distintos subniveles, que conforme aumenta su número atómico se van llenando en este orden

4 Como se ordenan lo elementos? C- En Bloques La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos. Los bloques se llaman según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, dyf. Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos. Bloque s Bloque p Bloque d Bloque f 4.7 Clasificación de los elementos Elementos representativos Gases nobles Metales de transición Zinc Cadmio Mercurio Lantánidos Actínidos 4.8 4

5 Configuraciones electrónicas de cationes y aniones de elementos representativos Na: [Ne]3s 1 Ca: [Ar]4s 2 Al: [Ne]3s 2 3p 1 Na + : [Ne] Ca 2+ : [Ar] Al 3+ : [Ne] Los átomos pierden electrones para que el catión tenga la configuración electrónica externa del gas noble anterior Los átomos ganan electrones para que el anión tenga la configuración electrónica externa del gas noble que le sigue H: 1s 1 H - : 1s 2 ó [He] F: 1s 2 2s 2 2p 5 F - : 1s 2 2s 2 2p 6 ó [Ne] O: 1s 2 2s 2 2p 4 O 2- : 1s 2 2s 2 2p 6 ó [Ne] N: 1s 2 2s 2 2p 3 N 3- : 1s 2 2s 2 2p 6 ó [Ne] 4.9 Cationes y aniones de elementos representativos

6 Atomos o elementos isoelectrónicos (igual cantidad de electrones) Na + : [Ne] Al 3+ : [Ne] F - : 1s 2 2s 2 2p 6 ó [Ne] N 3- : 1s 2 2s 2 2p 6 ó [Ne] Na +, Al 3+, F -, O 2- y N 3- son todos isoelectrónicos de Ne O 2- : 1s 2 2s 2 2p 6 o [Ne] Qué átomo neutro es isoelectrónico con H -? H - : 1s 2 tiene la misma configuración electrónica que He He y H - son isoelectrónicos 4.11 I- Radio atómico Propiedades periódicas Un gran número de propiedades de los elementos, tanto físicas como químicas,son funciones periódicas del númeroatómicoz El radio atómico de un átomo es la mitad de la distancia entre dos núcleosde dos átomosadyacentes Los radios atómicos se determinan por la fuerza de atracción entre los electronesdel nivel más externo yel núcleo Variación en el grupo: desde el tope al fondo del grupo los electrones exteriores ocupan orbitales de valencia con un valor de n progresivamente mayor,por lo tanto aumentael radioatómico Variación en el período: el número cuántico n se mantiene constante. Sin embargo, comoaumenta Z tambiénaumentalacarganuclear. Loselectrones externos son mas atraídos por el núcleo yen consecuencia disminuye el radioátomico deizquierdaaderecha

7 I- Radio atómico 4.13 Radio atómico Número atómico

8 II- Radio iónico El radio iónico de un ión (anión o catión) es la mitad de la distancia entredos iones vecinosen un sólidoiónico El radio iónico disminuye de izquierda a derecha en los períodos y aumenta desde arriba hacia abajo en los grupos, tal como ocurre conel radio atómico 4.15 El catión siempre es más pequeño que el átomo del cual se forma El anión siempre es más grande que el átomo del cual se forma

9 III- Electronegatividad (X) La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones de un enlace químico La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha en los períodosydesde abajo haciaarriba en los grupos Electronegatividad de los elementos en la tabla Aumento de la electronegatividad

10 IV- Carácter metálico El carácter metálico de los elementos aumenta de arriba hacia abajo encada grupo 4.18 V- Energía o potencial de ionización (PI) La energía de ionización es la energía necesaria para quitar un electrón de un átomo en estado gaseoso X (g) X + (g) + e - X + (g) X 2+ (g) + e - X 2+ (g) X 3+ (g) + e - PI 1 PI 2 PI 3 primera energía de ionización segunda energía de ionización tercera energía de ionización PI 1 < PI 2 < PI 3 Las energías de ionización aumentan de izquierda a derecha en los períodos y desde abajo hacia arriba en los grupos

11 Tendencia general de la primera energía de ionización Valores bajos de PI = tendencia a formar fácilmente cationes 4.20 VI-Afinidad electrónica (AE) La afinidad electrónica es la energía necesaria para eliminar un electrón de un ión negativo al estado gaseoso X - (g) X (g) + e - F - (g) F (g) + e - O - (g) O (g) + e- AE = +328 kj/mol AE = +141 kj/mol La afinidad electrónica aumenta de izquierda a derecha en los períodos ydesde abajohacia arriba en los grupos

12 Valores altos de AE = tendencia a mantenerse como aniones

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