miércoles, 28 de septiembre de 2016

2.0 LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL (RELACIÓN ESTRUCTURA ELECTRÓNICA Y REACTIVIDAD)

En 1913 Moseley ordeno los elementos de la tabla periódica usando como criterio de clasificación el numero atómico. Enuncio "la ley periódica": "si los elementos se colocan según aumenta su numero atómico, se observa una variación periódica de sus propiedades físicas y químicas".

A partir de entonces la clasificación periódica de los elementos siguió ese criterio, pues en los átomos neutros el numero de protones es igual al de electrones y existe una variación directa entre el ultimo orbital ocupado por un -e de un átomo (configuración electrónica y su posición en la tabla periódica y, por tanto en su reactividad química, formula estequiometrica de compuestos.

Se clasifican en cuatro bloques:
  • Bloque s:  A la izquierda de la tabla, formado por los grupos 1 y 2.
  • Bloque p: A la derecha de la tabla, formado por los grupos 13 al 18.
  • Bloque d: En el centro de la tabla, formado por los grupos 3 al 12.
  • Bloque f:  En la parte inferior de la tabla.

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2.1 LEY DE MESELEY

La ley de Moseley es una ley empírica que establece una relación sistemática entre la longitud de onda de los rayos X emitidos por distintos átomos con su número atómico. Fue enunciada en 1913 por el físico británico Henry Moseley. Tuvo una gran importancia histórica, pues hasta ese momento, el número atómico era sólo el lugar que ocupaba un elemento en la tabla periódica. Dicho lugar había sido asociado a cada elemento de modo semi-arbitario por Mendeleiev y estaba relacionado cuantitativamente con las propiedades de los elementos y sus masas atómicas.


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3.0 CARGA NUCLEAR EFECTIVA Y REACTIVIDAD

Es la carga real que mantiene unido a un e– al núcleo.
Depende de dos factores contrapuestos:
• Carga nuclear (Z). A mayor ”Z” mayor ”Z* ”, pues habrá mayor atracción por parte del núcleo al haber más protones.
 • Apantallamiento o efecto pantalla (a) de e– interiores o repulsión electrónica. A mayor apantallamiento menor ”Z* ”. Así consideraremos que: ∗ Z Za = − Variación
• Varía poco al aumentar Z en los e– de valencia de un mismo grupo, pues, aunque hay una mayor carga nuclear también hay un mayor apantallamiento. Consideraremos que en la práctica cada e– de capa interior es capaz de contrarrestar el efecto de un protón.
 Ejemplo: Z Z* sobre el e– exterior del Li sería: 3 – 2 = 1, mientras que en el caso del Na sería: 11 – 10 = 1, es decir apenas varía. • Crece hacia la derecha en los elementos de un mismo periodo, debido al menor apantallamiento de los e– de la última capa y al mayor “Z”, de manera que según se avanza en un periodo hacia la derecha crece más “Z” que “a”, pues el apantallamiento de los e– de última capa es inferior a 1. aumenta Carga nuclear efectiva Ejemplo: Z* sobre uno de los e– exteriores del Be sería: 4 – (2 + 0,8) = 1,2 mientras que en el caso del Li era: 3 – 2 = 1. Nota: el valor 0,8 de apantallamiento del e– de la segunda capa es orientativo; lo importante es que es un número inferior a 1.


Carga nuclear efectiva y reactividad.

reactividad.
La atracción que sufren los electrones de valencia no sólo dependen de la carga nuclear efectiva, sino también de la distancia del e– al núcleo (ley de Coulomb).
Por ello, la reactividad de los átomos dependerá de ambos factores. Así, los metales serán tanto más reactivos cuanto menor Z* y mayor distancia al núcleo, es decir, cuando pierdan los e– con mayor facilidad.
Ejemplo: El e– 4s del K es más reactivo que el 3s del Na.
 Sin embargo, los no-metales serán más reactivos a mayor Z* y menor distancia al núcleo, es decir, cuando los e– que entran sean más atraídos. Ejemplo: El e– que capture el F será más atraído que el que capture el O o el Cl.


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4.0 PROPIEDADES PERIÓDICAS Y SU VARIACIÓN EN LA TABLA

Tal y como viene enunciado en la ley periódica, hay una serie de propiedades en los elementos que varían de manera periódica al ir aumentando el número atómico.

  •   Tamaño del átomo:
  •     Radio atómico:
- Radio covalente.
- Radio metálico.
  •  Radio iónico.
  •  Energía de ionización.
  •  Afinidad electrónica.
  •   Electronegatividad.
  •  Carácter metálico.

4.1 TAMAÑO DE LOS ÁTOMOS: RADIOS ATÓMICOS E IONICOS.

Radio atómico:

Se define como: “la mitad de la distancia de dos átomos iguales que están enlazados entre sí”. Por dicha razón, se habla de radio covalente y de radio metálico según sea el tipo de enlace por el que están unidos. Es decir, el radio de un mismo átomo depende del tipo de enlace que forme, e incluso del tipo de red cristalina que formen los metales.

En un mismo periodo disminuye al aumentar la carga nuclear efectiva, es decir, hacia la derecha, debido a que los electrones de la última capa estarán más fuertemente atraídos. En un grupo, lógicamente aumenta al aumentar el periodo pues existen más capas de electrones.

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Radio iónico:
 Es el radio que tiene un átomo cuando 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 electrónica). Cuanto mayor sea la carga, menor será el ion; así, en un mismo periodo, los metales alcalinotérreos serán menores que los alcalinos correspondientes, dado que en ambos casos existe el mismo apantallamiento, mientras que los alcalinotérreos superan en una unidad la carga nuclear de los alcalinos.

Los aniones son mayores que los átomos neutros por la disminución de la carga nuclear efectiva (mayor apantallamiento o repulsión electrónica). Cuanto mayor sea la carga, mayor será el ion; así, en un mismo periodo, los anfígenos serán mayores que los halógenos correspondientes, dado que en ambos casos existe el mismo apantallamiento, mientras que los halógenos superan en una unidad la carga nuclear de los anfígenos.

 En general, entre los iones con igual número de electrones (isoelectrónicos) tiene mayor radio el de menor número atómico, pues la fuerza atractiva del núcleo es menor al ser menor su carga.


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4.2 ENERGIA DE IONIZACION

También llamado potencial de ionización. "Es la energía necesaria para extraer un -e de un átomo neutroen estado gaseoso y formar un cation". Es siempre positiva (proceso endotermico)). Se habla de 1a  EL (EL1), 2a EL (EL2),... según se trate del primer, segundo,... -e extraído.

La EL aumenta hacia arriba en los grupos al haber una mayor atracción por una "Z" parecida y una menor distancia de los electrones externos al núcleo; también aumenta hacia la derecha en los periodos por una mayor "Z" y un menor radio. La EL de los gases nobles al igual que la 2a EL en los metales alcalinos es muy grande, pues se debe extraer un -e a átomos con configuración electrónica muy estable.


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4.3 AFINIDAD ELECTRONICA

"Es la energía intercambiada cuando un átomo gaseoso captura un -e y forma un anión". Es difícil de medir y se suele hacer por métodos indirectos. Puede ser positiva o negativa aunque suele ser exotermica. Al igual que con la energía de ionización, hablamos de 1a,2a,...AE.

Es mas negativa en los halogenos (crece en valor absoluto hacia la derecha del sistema periódico y en un mismo grupo hacia arriba) y suele ser positiva en gases nobles y metales alcalinoterreos.

La 2a y posteriores AE también suelen ser positivas, pues se trata de introducir un -e a un unión, lo que lógicamente esta impedido por repulsión electrostática.


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