Tema 2. Sistema periódico de los elementos.

Al colocar los elementos en orden creciente de número atómico tiene lugar una repetición de ciertas propiedades físicas o químicas de aquellos.

Los elementos de un mismo periodo poseen el mismo número de capas electrónicas, dando así lugar al nombre del periodo; conforme vamos avanzando en un periodo el elemento tiene un electrón más que el anterior, el denominado electrón diferenciador, que éste a su vez posee sus electrones más internos ordenados como el gas noble del periodo anterior, a estos electrones se les denomina kernel.

Los elementos de un mismo grupo poseen el mismo número de electrones en la última capa, obteniendo de esta manera propiedades químicas similares. (alcalinos, alcalinotérreos, elementos de transición, grupo 13, carbonoideos, nitrogenoides, calcógenos, halógenos y gn)

2. Carga nuclear efectiva y apantallamiento

El apantallamiento consiste en la repulsión entre los electrones, que disminuye la atracción del núcleo y condiciona el estado del electrón en el átomo.

La carga nuclear efectiva es la carga que debería tener el núcleo para que, en ausencia de otros electrones, la atracción del núcleo sobre el electrón considerado fuera la misma que la que experimenta el elctrón en el átomo real.

Carga nuclear efectiva = Z-apantallamiento.

La carga nuclear efectiva varía a lo largo de los periodos conforme aumenta el nº atómico (mayor apantallamiento de electrones) y a lo largo de los grupos la carga nucelar efectiva sobre el electrón más externo es la misma, debido a que hay el mismo nº de electrones + el kernel correspondiente, es decir, mismo nº de valencia.

3. Propiedades periódicas

Radio atómico.

El valor que le asignamos al radio atómico es la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos iguales entrelazados entre sí.

En un periodo, al aumentar el número atómico el radio disminuye debido a que se incrementa la carga nuclear efectiva, es decir, hay mayor atracción nuclear, por lo que disminuye el radio. En un grupo, al aumentar el número atómico aumenta el radio atómico porque se incrementa el nº de niveles ocupados.

Radio iónico.

Los cationes son de menor tamaño que los átomos de los que proceden debido a que al quitarle un electrón el electrón más externo se ve sometido a una mayor carga nuclear efectiva y por lo tanto, a una mayor atracción nuclear.

Los aniones son de mayor tamaño que los átomos respectivos debido a que están constituidos por un mayor nº de electrones por lo que su apantallamiento sobre su electrón más externo es mayor.

Energía de ionización.

La energía de ionización es la mínima energía necesaria para que un átomo neutro de un elemento X en estado gaseoso y estado electrónico fundamental, ceda un electrón y se convierta en un ion monopostivo X+, también en estado gaseoso y electrónico fundamental.

X(g) +I X+(g) + 1e-

Al aumentar en un periodo se incrementa la atracción nuclear sobre el electrón más externo, ya que disminuye el radio atómico y aumenta la carga nuclear efectiva sobre él; por ello mismo, en un periodo al avanzar hacia la derecha se hace mayor la E.I.

Al aumentar la Z en un mismo grupo disminuye la atracción nuclear sobre el electrón más externo, ya que aumenta el radio atómico mientras que no varía la carga nuclear efectiva sobre él, es decir, al aumentar el Z disminuye la E.I.

Afinidad electrónica

La A es la energía intercambiada en el proceso por el que un átomo neutro X, en estado gaseoso y su estado electrónico fundamental, recibe 1 e- y se transforma en un ion mononegativo x- , también en estado fundamental electrónico y gaseoso.

X(g) + 1e- + A X- (g)

Generalmente, la tendencia a formar aniones aumenta conforme nos desplazamos hacia la derecha y subimos en un grupo.

Electronegatividad

La electronegatividad de un elemento se define como la tendencia relativa de sus átomos para atraer el par de electrones con los que comparte un enlace covalente. Aumenta mientras nos desplazamos hacia arriba y hacia la derecha.

La electronegatividad es muy útil para predecir el tipo de enlace que formarán dos átomos:

- Si la diferencia es muy grande, el enlace es iónico.- Si la diferencia es pequeña será covalente, más o menos polarizada.

Carácter metálico

- Metales: Izquierda de la tabla y elementos de transición.- No metales: derecha- Semimetales: Son los elementos que aparecen en la zona marcada a la derecha.