Para comprender las propiedades periódicas primero debemos comprender el EFECTO PANTALLA

La ley de la atracción de Coulomb indica que la fuerza de la interacción entre dos cargas eléctricas depende de la magnitud de las cargas y de la distancia entre ellas.

Por tanto, la fuerza de atracción entre un electrón y el núcleo depende de la magnitud de la carga nuclear neta que actúa sobre el electrón y de la distancia media entre el núcleo y el electrón.

Pero…

En un átomo con muchos electrones, cada electrón es simultáneamente atraído hacia el núcleo PERO TAMBIÉN repelido por los otros electrones.

En general, hay tantas repulsiones electrón-electrón que es imposible analizar la situación con exactitud.

Los electrones internos escudan de forma muy eficaz a los electrones externos respecto a la carga del núcleo, mientras que los electrones de la misma capa casi no se escudan mutuamente.

• Carga nuclear efectiva

• Radio atómico

• Radio iónico

• Energía de ionización

• Afinidad electrónica

• Electronegatividad

La periodicidad en las propiedades de los elementos se produce por:

◦ La distancia media entre los electrones externos y

el núcleo

◦ A la carga nuclear efectiva que experimentan esos electrones

A la carga positiva neta que experimenta un electrón en un átomo polielectrónico

Se representa con Zef que se calcula mediante:

Zef = Z – S

Donde Z es la carga nuclear (equivalente al número atómico) y S es la constante de pantalla (calculada mediante la Reglas de Slater)

Una alternativa al uso de las Reglas de Slater, que son algo tediosas, es estimar un valor aproximado de “S” igual al de los electrones internos del átomo estudiado

La CNE experimentada por los electrones exteriores aumenta de izquierda a derecha (periodo) de la TP. ◦ Aunque el número de electrones internos no

cambia cuando avanzamos por un periodo, la carga nuclear real sí aumenta.

La CNE aumenta mínimamente de arriba hacia abajo en la TP ◦ Aunque Z aumenta, también la distancia entre el

núcleo y el electrón

• Es imposible de medir el volumen atómico...

• Sin embargo, se puede estimar el radio atómico, como la mitad de la longitud del enlace de la molécula biatómica radio atómico de enlace

• El radio atómico de enlace es más corto que el de no-enlace

El RA se reduce de izquierda a derecha en la TP ◦ porque aumenta la Zef mientras que los electrones

que se adicionan son poco efectivos para apantallar

El RA aumenta de arriba hacia abajo en la TP ◦ porque aumenta el número atómico principal, y por

ende se aumenta una órbita a cada nuevo elemento

Al igual que el tamaño de un átomo, el tamaño de un ion depende de su carga nuclear, del número de electrones que posee y de los orbitales en los que residen los electrones de capa externa

Los cationes son más pequeños que sus átomos neutros correspondientes ◦ Debido al desequilibrio elétrico, los electrones que quedan

son atraídos con más fuerza por la carga positiva del núcleo.

Los aniones son más grandes que sus átomos neutros correspondientes ◦ Estos electrones adicionales aumentan las fuerzas de

repulsión existentes entre ellos, lo que hace que su radio aumente.

En iones de la misma carga, el tamaño aumenta de arriba hacia abajo en la TP. ◦ Al aumentar el número cuántico principal del orbital

ocupado más exterior de un ion, aumenta el tamaño del ion.

El iones de la misma carga, el tamaño disminuye de izquierda a derecha en la TP ◦ Al aumentar la carga nuclear, los electrones son

atraídos más fuertemente hacia el núcleo

Es la energía mínima necesaria para eliminar un electrón desde el estado basal del átomo o ion gaseoso aislado.

Li(g) Li+(g) + e- (ΔE = I1 = 8,624*10-19 J) Si el átomo tiene múltiples electrones de

valencia, habrá varias energías de ionización, In

Cada vez que se “remueve” un electrón, la energía requerida para remover el siguiente aumenta

I1 < I2 < I3

La EI disminuye de arriba hacia abajo en la TP ◦ Los electrones cada vez están en órbitas más

lejanas al núcleo

La EI aumenta de izquierda a derecha en la TP ◦ Aumenta la Zef de modo que el núcleo atrae con

fuerza cada vez mayor a los electrones

Describe el cambio de energía que ocurre cuando se agrega un electrón a un átomo en estado basal o como ion gaseoso neutro ◦ En casi todos los casos, se libera energía cuando se

agrega un electrón

Mide la atracción, o afinidad, del átomo por el electrón añadido

Cl(g) + e- Cl-(g) + energía (ΔE = - 349 kJ/mol)

◦ Valores más negativos de ΔE indican mayor afinidad del átomo por el electrón añadido

La AE aumenta de izquierda a derecha en la TP ◦ Debido a que aumenta la CNE, que hace que los

electrones sean atraídos o retenidos con mayor fuerza

La AE experimenta poco cambio de arriba

hacia abajo en la TP ◦ Puesto que, aunque aumenta la CNE, los electrones

añadidos se ubican en órbitas cada vez más alejadas del núcleo, por lo que experimentan una atracción menor

Se refiere a la capacidad de un átomo en una molécula para atraer electrones hacia sí; es decir, la tendencia de un átomos para atraer a los electrones compartidos de otros átomos con los que esté enlazado.

La electronegatividad está relacionada con la afinidad electrónica y con la energía de ionización; pero a diferencia de ellas, considera al átomo en el contexto de un enlace químico

La EN aumenta de izquierda a derecha en la TP, ◦ Aumenta la CNE, que causa que el núcleo atraiga

con mayor fuerza tanto a sus propios electrones de valencia, como a los que comparta en un enlace

La EN disminuye de arriba hacia abajo en la TP ◦ Debido a que aumenta la distancia entre el núcleo y

los electrones de valencia, por lo que la atracción se reduce ostensiblemente

Las estimaciones numéricas de la electronegatividad se pueden basar en diversas propiedades, no sólo la energía de ionización y la afinidad electrónica.

La primera escala de electronegatividad, y la de más amplio uso, fue desarrollada por el químico estadounidense Linus Pauling (1901-1994), quien basó su escala en datos termoquímicos

El elemento más electronegativo de la TP, con una electronegatividad de 4.0

El elemento menos electronegativo de la TP, el cesio, tiene una electronegatividad de 0.7

Los valores para los demás elementos quedan entre estos dos extremos.

La diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados nos permite tener una idea

del carácter polar del dicho enlace

ENLACE IÓNICO ◦ Diferencia de electronegatividad > 1,4

ENLACE COVALENTE POLAR ◦ Diferencia de electronegatividad

entre 0,4 y 1,4

ENLACE COVALENTE ◦ Diferencia de electronegatividad

menor a a 0,4