PERIODICIDAD DE LOS ELEMENTOS.docx

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PERIODICIDAD DE LOS ELEMENTOS

CARGA NUCLEAR, EFECTO DE PANTALLA Y CARGA NUCLEAR EFECTIVA:

Carga nuclear (Z:Es el nmero de protones que tiene un ncleo. Se simbolizacon la letra mayscula Z y corresponde al nmero atmico.-

E!ec"# $e %an"alla (A, S, :Es aquel efecto capaz de atenuar una fuerza ointeraccin. El efecto de pantalla sobre los electrones ms eternos de un tomo sedescribe como la atenuacin de la fuerza atracti!a del ncleo sobre un electrn enun ni!el dado" debido a la repulsin entre los electrones del mismo ni!el y deni!eles inferiores. # sea" el efecto de pantalla es la atenuacin de las fuerzas deatraccin entre los protones del ncleo y un electrn en un ni!el dado" debido a lapresencia de las fuerzas de repulsin entre los electrones en el mismo ni!el y enni!eles inferiores de ener$%a.-

& mayor nmero de electrones mayor es el apantallamiento porque aumenta larepulsin entre ellos. 'ada ni!el en el tomo produce un efecto de pantalla distinto"

el apantallamiento que sufre un electrn por otro queocupa su mismo orbital es siempre menor que el quesufrir%a si ambos se localizan en orbitales distintos. &

mayor nmero de electrones mayor es el efecto de pantalla. El efecto de pantallae(ercida por los electrones disminuye en el orden s) p) d) f para los orbitales deun nmero cuntico principal dado. El efecto de pantalla se simboliza con las letrasmaysculas & o S y su ma$nitud est dada por la constante de pantalla *oapantallamiento+ con los mismos s%mbolos" se cuanti,ca por medio de las re$lasemp%ricas de Slater.-

Carga nuclear e!ec"&'a (Z:Es la car$a positi!a neta *real+ que atrae *o sienten+

los electrones de las capas ms eternas en un tomo polielectrnico considerandola repulsin entre ellos. El poder penetrante relati!o *ms cerca del ncleo+ de losorbitales si$ue el si$uiente orden decreciente s ) p ) d ) f *para orbitales de unnmero cuntico principal dado+ y es debido a que los orbitales se !an ale(ando delncleo en ese mismo orden. or lo tanto la car$a nuclear efecti!a eperimentadapor los electrones en los orbitales disminuye en el si$uiente orden ns ) np ) nd )nf" ya que un electrn que se encuentre a mayor distancia del ncleo sufrir menosla car$a nuclear efecti!a. a car$a nuclear efecti!a eperimentada por un electrnen un ni!el de ener$%a eterno es siempre menor que la car$a nuclear Z.-

a car$a nuclear efecti!a de un tomo neutro es menor que la de su catindebido a que disminuye el apantallamiento porque disminuye el nmero de

electrones. a car$a nuclear efecti!a de un tomo neutro es mayor que la de suanin" ya que aumenta el apantallamiento porque aumenta el nmero deelectrones. a car$a nuclear efecti!a se la calcula restando a la car$a nuclear laconstante de pantalla/

Z=ZA

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ara poder eplicar cmo !ar%an las propiedades peridicas de los elementos" esimportante comprender como !ar%a la car$a nuclear efecti!a y el nmero cuntico

principal n en el sistema peridico.-

E)EMPLOS DE VARIACI*N DE Z EN UN +TOMO NEUTRO Y SU ION'lculo de Z1 del tomo de 2e 'lculo de Z1 del catin de 2e-. *3 e4

totales+'.E./ 0s-3s- *0s+-*3s+- '.E./ 0s- *0s+-

& 5 *0 6"78+ 9 *3 6":8+& 5 6"78 9 0"; 5 3"68

& 5 *0 6"78+& 5 6"78

Z1 5 < = 3"68 5 0">8 Z1 5 < = 6"78 5 7"?8'lculo de Z1 del tomo de '/ 'lculo de Z1 del anin '4 *06 e0

totales+'.E./ 0s-3s-3p- *0s+-*3s" 3p+ '.E./ 0s-3s-3p/ *0s+-*3s" 3p+1

& 5 *7 6"78+ 9 *3 6":8+

& 5 0"68 9 0"; 5 3";8

& 5 *; 6"78+ 9 *3 6":8+

& 5 3"


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c C#n"racc&2n lan"8n&$a:

El apantallamiento que sufre un electrn por otro que ocupa su mismo orbital essiempre menor que el que sufrir%a si ambos se localizasen en orbitales distintos. Elefecto de pantalla e(ercida por los electrones disminuye en el orden s) p) d) f. En elcaso de los electrones situados en orbitales f el efecto de pantalla es especialmentedbil" dada su $eometr%a. or lo tanto" debido a este dbil apantallamiento de loselectrones f" la car$a nuclear los atrae con ms fuerza contrayendo *acercndolo alms al ncleo+ este orbital.-

Este @ec@o eplica la disminucin del tamaIo de los tomos y de suscorrespondientes iones. Este efecto tambin tiene lu$ar en la serie de transicin delbloque d" no obstante es menos notable porque los electrones situados en orbitales dson ms apantallantes que los de orbitales f.-

ENERG9A DE IONIZACI*N (POTENCIAL DE IONIZACI*N, EI:

a ener$%a de ionizacin es la ener$%a necesaria para arrancar un mol deelectrones de un mol de tomos aislado en estado $aseoso. as ener$%as de ionizacinsiempre son endotrmicas" es decir tienen !alores positi!os. odemos tener tantasener$%as de ionizacin como electrones @ay en un tomo. os elementos que poseenmayores radios atmicos tienen menores ener$%as de ionizacin.-

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En un periodo/ a ener$%a de ionizacin aumenta de izquierda a derec@a debido aque si bien el nmero cuntico principal n se mantiene constante en este" la car$anuclear efecti!a aumenta en este mismo sentido. &l aumentar la Z1 contrae a losorbitales @acia el ncleo" por lo tanto los electrones estarn ms cerca de l y sernretenidos con mayor fuerza" siendo ms dif%cil quitarle un electrn a ese tomo. orende" se le deber proporcionar ms ener$%a para ionizar al tomo en cuestin.-

En un $rupo/ a ener$%a de ionizacin disminuye al descender en un $rupo. ero nopodemos eplicar esto en trminos de Z1 ya que se mantiene constante en ste.Entonces" la (usti,cacin es debida al aumento del nmero cuntico principal n alba(ar en un $rupo. & medida que aumenta n los orbitales se !uel!en ms!oluminosos y estn ms distanciados del ncleo" entonces" los electrones en ellosno son retenidos con mayor fuerza y resulta ms fcil arrancarle un electrn a untomo que posee un mayor !alor de n que otro que no.-

Ecepciones/ En el $r,co de aba(o se puede obser!ar que el cambio de lasener$%as de ionizacin de los distintos elementos no es montono" es decir que @ayciertas !ariaciones que no se esperar%an si se$uimos el cambio de la E.M. peridicoque se mencion arriba. Estas ecepciones de dan sobre todo en los elementos de

los $rupos MM& y MMM&" H& y HM&. Ae acuerdo a los estudiado @asta aqu%" dir%amos quelos elementos del $rupo MM& tienen mayor E.M que los elementos del $rupo MMM&N y quelos elementos del $rupo H& tienen mayor E.M. que los elementos del $rupo HM&.ero" sucede lo contario. Eisten dos factores que eplican estas anomal%as.-

Ono es el cambio en el tipo de orbital al pasar del $rupo MM& al MMM& *se cambia deorbital s al p+. On electrn en un orbital np tiene mayor ener$%a que un electrnen un orbital ns. or lo tanto" es ms fcil arrancar un electrn *se necesita menorener$%a+ en un orbital np que en un ns. or e(emplo" si comparamos las E.M. del 2e*$rupo MM&+ y del 2 *$rupo MMM&+" dir%amos de acuerdo a la l$ica propuestaanteriormente que el 2oro tiene mayor E.M." pero no es lo correcto ya que en la$r,ca se obser!a lo contrario. Esto se debe al cambio de orbital de ns al np al

pasar de un $rupo al otro. Este mismo razonamiento se etiende para el resto de loselementos de los $rupos MM& y MMM&" pero no se aplica a los elementos de los $ruposH& y HM& ya que los electrones de !alencia de estos se encuentran en el mismoorbital *np+.-

El se$undo factor es la ener$%a de los electrones del mismo esp%n. Aado que loselectrones del mismo esp%n se repelen" podemos esperar que se necesite de menorener$%a para arrancar un electrn que se encuentra apareado que otro que no loest ya que los electrones apareados posee mayor ener$%as por la repulsinelectrnica y como consecuencia no necesitan de muc@a ener$%a para arrancarlosdel tomo. os elementos de los $rupos H& y HM& posee la si$uiente con,$uracinelectrnica $eneral/

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Es ms fcil arrancarle un electrn a un elemento del $rupo HM& que a uno del$rupo H& precisamente por la ener$%a adicional que posee un electrn con esp%napareado.-

AFINIDAD ELECTR*NICA (AE:

Es la ener$%a liberada cuando un electrn se adiciona a la capa de !alencia de unmol de tomos $aseosos. as a,nidades electrnicas se las considera de si$nopositi!os" pero para los clculos termodinmicos las entalpias son ne$ati!as. Aebemostener en cuenta" para (usti,car el cambio de la &.E. en el sistema peridico" que laliberacin de ener$%a es un proceso fa!orable y termina en un estado ,nal ms estableque el estado inicial. a &.E. se comporta de la misma manera que la E.M." loselementos con altas E.M. tienen tambin altas &.E. ara comparar las &.E. de losdistintos elementos debemos usas sus !alores absolutos" ya que los si$nos ne$ati!osde las mismas solo presentarn confusiones. os elementos con a,nidad electrnicaalta *muy ne$ati!a 5 ms ener$%a desprendida+ $ana electrones con facilidadformando aniones.-

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os elementos del $rupo H& deber%an tener mayor &.E. que los elementos del$rupo MH& si se$uimos la tendencia $eneral" pero nue!amente sucede lo contrario.Esto se debe al @ec@o de que el electrn adicional en los elementos del $rupo MH&debe entrar en un orbital np !ac%o" en cambio en los elementos de $rupo H& elelectrn entra en un orbital np ya ocupado con mayor resistencia ya que debe !encerla repulsin electrn-electrn" y esto @ace que sea ms dif%cil aceptar el electrnentrante que se traduce en menos ener$%a liberada *o sea" la &.E. es ms pequeIa"menos ne$ati!a+.-

ELECTRONEGATIVIDAD:

a electrone$ati!idad es la capacidad de un tomo de atraer electrones cuandoforma parte de un compuesto.-

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