Es la carga real que mantiene unido a un e al núcleo. Depende de: Carga nuclear (Z) Efecto pantalla (apantallamiento) (a) de e interiores o repulsión
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- Sebastián Ferreyra Carrizo
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2 Es la carga real que mantiene unido a un e al núcleo. Depende de: Carga nuclear (Z) Efecto pantalla (apantallamiento) (a) de e interiores o repulsión electrónica. Ambos efectos son contrapuestos: A mayor Z mayor Z *. A mayor apantallamiento menor Z *. Se calcula por la fórmula Zeff= Z* - δ
3 Varía poco al aumentar Z en los electrones de valencia de un mismo grupo Aunque hay una mayor carga nuclear también hay un mayor apantallamiento. Consideraremos que en la práctica cada electrón de capa interior es capaz de contrarrestar el efecto de un protón.
4 Crece hacia la derecha en los elementos de un mismo periodo. Debido al menor efecto pantalla de los electrones de la última capa y al mayor Z. Variación de Z + en la Tabla periódica aumenta Carga Nuclear Efectiva
5 1. Escribir la configuración electrónica de la siguiente forma, respectando las agrupaciones que se indican: (1s) (2s,2p) (3s,3p) (3d) (4s,4p) (4d) (4f) (5s,5p), (5d) (5f) (6s,6p) (6d) Todos los electrones a la derecha del grupo (ns,np) no contribuyen a la constante de apantallamiento. 3. Todos los demás electrones en el grupo (ns,np) contribuyen a s con 0.35 unidades cada uno. 4. Todos los electrones del nivel n-1 contribuyen con 0.85 unidades cada uno. 5. Todos los electrones de los niveles n-2 e inferiores contribuyen con una unidad cada uno.
6 Ejemplo en un grupo: 3 Li (1s2 )2s 1 = 0.35x0 +.85x2 = 1.7 Z* = = Na (1s2 )(2s 2 2p 6 )3s 1 = 0.35x0 +.85x8+ 1x 2 = 8.8 Z* = = K (1s2 )(2s 2 2p 6 )(3s 2 = 0.35x0 +.85x8 + 1x10 = 3p 6 )4s Z* = = Rb (1s2 )(2s 2 2p 6 )(3s 2 = 0.35x0 +.85x8 + 1x28 = 3p 6 )(3d 10 )(4s 2 4p 6 )5s Z* = = 2.2
7 Ejemplo en un periodo: 3 Li (1s2 )2s 1 = 0.35x x2 = 1.7 Z* = = Be (1s2 )2s 2 = 0.35x x2 = 2.05 Z* = = B (1s2 )2s 2 2p 1 = 0.35x x2 = 2.4 Z* = = C (1s2 )2s 2 2p 2 = 0.35x x2 = 2.75 Z* = = N (1s2 )2s 2 2p 3 = 0.35x x2 = 3.1 Z* = = O (1s2 )2s 2 2p 4 = 0.35x x2 = 3.45 Z* = = F (1s2 )2s 2 2p 5 = 0.35x x2 = 3.8 Z* = = Ne (1s2 )2s 2 2p 6 = 0.35x x2 = 4.15 Z* = = 5.85
8 Z * junto con la distancia del e al núcleo (ley de Coulomb) son las responsables de la atracción que sufre el e y, por tanto, de la reactividad de los átomos. Aumento en la Reactividad METALES NO METALES G e e e s i n e r t e s
9 Es la mitad de la distancia existente entre los centros de dos o más átomos que estén en contacto.
10 En una familia Los átomos crecen de arriba hacia abajo La razón? Al cambiar de periodo añadimos otra capa. En una periódo De izquierda a derecha los átomos disminuyen de tamaño
11 Hay dos factores que afectan a los orbitales y por tanto a los electrones de un átomo: El número cuántico principal (la energía de los electrones en el átomo) La carga nuclear efectiva (cuantos y como están los electrones de ese átomo)
12 El número cuántico principal no cambia El número de electrones que apantalla permanece constante y únicamente varía el número de electrones de valencia El número de electrones crece Como resultados de los dos puntos anteriores la carga nuclear efectiva (Z eff ) sobre los electrones de valencia crece y serán más atraídos hacia el núcleo conforme avanzamos en el periodo, de manera que el radio disminuirá.
13 No atómico Elemento Configuración electrónica Z ef No cuántico n 3 Li 1s 2 2s Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s K 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s Rb 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s El número de electrones de valencia permanece constante El número cuántico principal aumenta Puesto que al aumentar el número cuántico principal los electrones que caben en el átomo son más, al bajar en una familia, el radio atómico crece
14 Variación del radio atómico en relación al número atómico. Radio (Å) Aumenta el radio atómico Aumenta el radio atómico
15 Es el radio que tiene un átomo que ha perdido o ganado electrones, adquiriendo la estructura electrónica del gas noble más cercano. Los cationes son menores que los átomos neutros por la mayor carga nuclear efectiva (menor apantallamiento o repulsión de electrones). Los aniones son mayores que los átomos neutros por la disminución de la carga nuclear efectiva (mayor apantallamiento o repulsión electrónica).
16 Comparación de radios atómicos e iónicos Iones isolectrónicos
17 Es la energía mínima necesaria para remover el electrón de mayor energía (el más externo de un átomo neutro en el estado gaseoso y formar un ion con carga positiva. Un átomo con "n"electrones tiene "n" energías de ionización pero, en general, cuanto mayor sea la energía de ionización más difícil es separar un electrón. Se habla de 1ª EI (EI 1 ), 2ª EI (EI 2 ),... según se trate del primer, segundo,... electrón extraído. Es siempre positiva (proceso endotérmico).
18 Aumenta Al avanzar en un periodo, la energía de ionización aumenta al incrementar el número atómico Al bajar en una familia, la energía de ionización disminuye al incrementar el número atómico
19 Conforme crece la carga efectiva o conforme la distancia del electrón al núcleo disminuye, habrá mayor atracción entre el núcleo y el electrón. La carga efectiva crece a lo largo de un periodo y además el radio atómico también disminuye. Al bajar en una familia, la distancia entre el núcleo y el electrón aumenta y la atracción entre el electrón y el núcleo disminuye.
20 Elemento Electrones de valencia Energía de ionización (KJ/mol*) 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 7ª 8ª 9ª Li Be B C N O F Ne
21 Es el cambio de energía asociado a la adición de un electrón extra a un átomo gaseoso Puede ser positiva o negativa aunque suele ser exotérmica. La 2ª AE suele ser positiva. También la 1ª de los gases nobles y metales alcalinotérreos.
22 La tendencia general para la afinidad electrónica es la de volverse más negativa al movernos a la derecha a lo largo de un periodo, siendo los valores mayores los de los halógenos. Las afinidades electrónicas no cambian mucho al bajar en una familia ELECTROAFINIDAD disminuye > abajo Átomo Electroafinidad kj/mol F -328,0 Cl -348,0 Br -324,0 I -295,0
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24 Se define como la capacidad que tiene un átomo para atraer electrones Aumenta
25 En un grupo La electronegatividad disminuye de arriba hacia abajo. En un periodo La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha.
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27 El número de oxidación puede definirse como la carga real o virtual que tienen las especies químicas (átomos, moléculas, iones) que forman las sustancias puras. Esta carga se determina con base en la electronegatividad de las especies según las reglas siguientes.
28 1. El número de oxidación de un elemento químico es de cero (SIN COMBINAR) Na 0, Cu 0, Fe 0, H 20, Cl 20, N 20, O 20, P 40, S El número de oxidación de un ion monoatómico (catión o anión) es la carga eléctrica real, positiva o negativa, que resulta de la pérdida o ganancia de electrones, respectivamente. Cationes: Aniones: Na +, Cu 2+, Hg 2+, Cr 3+, Ag +, Fe 2+, Fe 3+ F -, Br -, S 2-, N 3-, O 2-, As 3-3. El número de oxidación del hidrógeno casi siempre es de 1 +, salvo en el caso en la combinación de elementos menos electronegativos que él es de 1.
29 4. El número de oxidación del oxígeno casi siempre es de 2, (O 2 ) salvo en los peróxidos, donde es de 1, (O 2 2 ) y en los hiperóxidos donde es de ½ (O 2 1 ). 5. En un compuesto, la suma tanto de los números de oxidación como de las cargas debe ser de cero
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