Tabla periódica
TEMA 4
Química General e Inorgánica A
4.1
Que es?
• Un esquema que representa a todos los
elementos químicos conocidos.
• Los elementos están dispuestos por orden de
número atómico
creciente y en una forma
que refleja su estructura.
•
La base de su confección es la "Ley
Periódica", que establece que las
propiedades físicas y químicas de los
elementos varían de forma sistemática
conforme aumenta el número atómico
4.3
Descubrimiento de los elementos
Antigüedad
Edad media-1700
Como se ordenan lo elementos?
A- En Grupos
• Se denominan así a las columnas verticales de la tabla. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen los mismos electrones de valencia, y por lo tanto, tienen comportamiento químico similares entre sí.
• Los elementos de un mismo grupo tienen configuraciones electrónicassimilares en los niveles de energía más exteriores.
• Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar,
actualmente la forma en la que se suelen numerar los 18 grupos es empleando el sistema recomendado por
la IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry).
4.6 n s 1 n s 2 n s 2n p 1 n s 2n p 2 n s 2n p 3 n s 2n p 4 n s 2n p 5 n s 2n p 6 d 1 d 5 d 1 0 4f 5f
Configuraciones electrónicas de los elementos en el estado fundamental
Como se ordenan lo elementos?
B- En Períodos
•
Las filas horizontales de la tabla
periódica son
llamadas períodos. Los elementos que componen
una misma fila o período tienen propiedades
diferentes pero masas similares.
• Todos los elementos de un período tienen el mismo
número de
orbitales.
• La tabla periódica consta de 7 períodos, el número
de niveles energéticos que tiene
un
átomo
determina el período al que pertenece.
• Cada nivel está dividido en distintos subniveles, que
conforme aumenta su
número atómico
se van
llenando en este orden.
Como se ordenan lo elementos?
C- En Bloques
• La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando
loselectronesmás externos.
• Los bloques se llaman según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f. Podría haber más
elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos.
• Bloque s • Bloque p • Bloque d • Bloque f 4.7 4.8
Clasificación de los elementos
Elementos representativos Gases nobles Metales de transición Zinc Cadmio Mercurio Lantánidos Actínidos
Na: [Ne]3s1 Na+: [Ne]
Ca: [Ar]4s2 Ca2+: [Ar]
Al: [Ne]3s23p1 Al3+: [Ne]
Los átomos pierden electrones para que el
catióntenga la
configuración electrónica externa del gas noble anterior H: 1s1 H-: 1s2ó [He] F: 1s22s22p5 F-: 1s22s22p6 ó [Ne] O: 1s22s22p4 O2-: 1s22s22p6ó [Ne] N: 1s22s22p3 N3-: 1s22s22p6ó [Ne]
Los átomos ganan electrones para que el
anióntenga la configuración
electrónica externa del
gas noble que le sigue
Configuraciones electrónicas de cationes y aniones de elementos representativos 4.9 + 1 + 2 + 3 -3 -2 -1 Cationes y aniones de elementos representativos
Na+: [Ne] Al3+: [Ne]
F-: 1s22s22p6ó [Ne]
O2-: 1s22s22p6o [Ne]
N3-: 1s22s22p6ó [Ne]
Na+, Al3+, F-, O2-y N
3-son todos isoelectrónicos de Ne
¿Qué átomo neutro es isoelectrónico con H-?
H-: 1s2
tiene la misma configuración electrónica que He He y H-son isoelectrónicos
4.11
Atomos o elementosisoelectrónicos (igual cantidad de electrones)
I- Radio atómico
El radio atómico de un átomo es la mitad de la distancia entre dos
núcleos de dos átomos adyacentes
Propiedades periódicas
Un gran número de propiedades de los elementos, tanto físicas como químicas, son funciones periódicas delnúmero atómico Z
Variación en el grupo: desde el tope al fondo del grupo los electrones exteriores ocupan orbitales de valencia con un valor de n progresivamente mayor, por lo tantoaumenta el radio atómico
Variación en el período: el número cuántico nse mantiene constante. Sin embargo, como aumentaZtambién aumenta la carga nuclear. Los electrones externos son mas atraídos por el núcleo y en consecuencia disminuye el radio átomicode izquierda a derecha
Los radios atómicos se determinan por la fuerza de atracción entre los electrones del nivel más externo y el núcleo
4.13
I- Radio atómico
Radio atómico
4.14 Número atómico
El radio iónicode un ión (anión o catión) es la mitad de la distancia entre dos iones vecinos en un sólido iónico
El radio iónicodisminuye de izquierda a derechaen los períodos y
aumenta desde arriba hacia abajo en los grupos, tal como ocurre
con el radio atómico
II- Radio iónico
4.15
El catión siempre es más pequeño que el átomo del cual se forma
El anión siempre es más grande que el átomo del cual se forma
III- Electronegatividad (X)
La electronegatividades la capacidad de un átomo para atraer hacia
sí los electrones de un enlace químico
La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha en los períodos y desdeabajo hacia arribaen los grupos
4.17
Electronegatividad de los elementos en la tabla
IV- Carácter metálico
El carácter metálicode los elementos aumenta de arriba hacia abajo
en cada grupo
4.18
La energía de ionizaciónes la energía necesaria para quitar un
electrón de un átomo en estado gaseoso
X (g) X+(g) + e -X+
(g) X2+(g) + e
-X2+
(g) X3+(g) + e
-PI1 primera energía de ionización
PI2 segunda energía de ionización
PI3 tercera energía de ionización
4.19
PI1< PI2< PI3
V- Energía o potencial de ionización (PI)
Las energías de ionización aumentan de
izquierda a derecha en los períodos y
Tendencia general de la primera energía de ionización
4.20
Valores bajos de PI = tendencia a formar fácilmente cationes
La afinidad electrónicaes la energía necesaria para eliminar un electrón de un ión negativo al estado gaseoso
X -(g) X(g) + e -4.21 F -(g) F(g) + e -O -(g) O(g) + e-AE = +328 kJ/mol AE = +141 kJ/mol
VI- Afinidad electrónica (AE)
La afinidad electrónica aumenta de
izquierda a derechaen los períodos y desde
4.22
