29/09/2010 TEMA 2. CONTENIDO. Continuación Tema 2. Configuración electrónica de cationes y aniones. de elementos representativos.

(1)

Continuación Tema 2

Prof(a): María Angélica Sánchez Palacios

1

▫Introducción a la forma y características de la tabla periódica. ▫Introducción a los modelos atómicos. El Método Científico.

▫Introducción a la teoría cuántica. Concepto de orbital. Números cuánticos y llenado de la tabla periódica.

▫Propiedades periódicas: radio, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.

▫Enlace químico. Tipos de enlace según relación a la tabla periódica. Enlace iónico, enlace metálico.

▫Enlace covalente. Energía de enlace y orden de enlace. Enlace covalente polar. ▫Orbitales híbridos.

▫Repulsión entre pares de electrones y forma de las moléculas. ▫Polaridad de las moléculas.

▫Propiedades de los estados agregados y su relación con el tipo de enlaces: iónicos, metálicos, Van Der Waals, ion dipolo y puente de hidrógeno.

T

E

M

A

2 .

C

O

N

T

E

N

ID

O

Configuración electrónica

de cationes y aniones

Na [Ne]3s

1

Na

+

[Ne]

Ca [Ar]4s

2

_Ca

2+

_[Ar]

Al [Ne]3s

2

3p

1

Al

3+

[Ne]

Los átomos ceden electrones de modo que los cationes adquieren la configuración electrónica de un gas noble.

H 1s

1

_H

-

_1s

2

_{ó [He]}

F 1s

2

2s

2

2p

5

F

-

1s

2

2s

2

2p

6

ó [Ne]

O 1s

2

2s

2

2p

4

O

2-

1s

2

2s

2

2p

6

ó [Ne]

N 1s

2

_2s

2

_2p

3

_N

3-

_1s

2

_2s

2

_2p

6

_{ó [Ne]}

Los átomos aceptan electrones de modo

que los aniones adquieren la configuración electrónica de un gas

noble.

de elementos representativos

3

+

1 ₊

2 ₊

3 _-3

_-2

_-1

Aniones y cationes de los elementos representativos

4

Na

+

_{: [Ne]}

Al

3+

: [Ne]

F

-

_{: 1s}

2

_2s

2

_2p

6

_{ó [Ne]}

Configuración electrónicade cationes de metales de

(2)

Carga nuclear efectiva(Zefectiva) es la “carga positiva” que siente un electrón.

Na

Mg

Al

Si

11

12

13

14

10

1

2

3

4

186

160

143

132 Zefectiva

Base

Z

Radio (pm)

Zefectiva= Z -σ 0 < σ< Z (σ= constante de shielding ó apantallamiento)

Zefectiva≈Z – número de electrones internos o de base

_1s

2

_2s

1

_{, 1s}

2

_2p

1 Los electrones 2s ó 2p están “apantallados” de la

atracción del núcleo por electrones 1s

Propiedades Periódicas

7

Carga nuclear efectiva (Zefectiva)

incrementando Zefectiva in c r e m e n t a n d o Zefec t iv a 8

Radio atómico

9

incrementando el radio atómico

in c re m e n ta n d o e l ra d io a tó m ic o 10

(3)

Elaniónsiempre esmás grandeque el átomo a partir del cual se formó. Elcatiónsiempre esmás pequeñoque el átomo a partir del cual se formó.

Elaniónsiempre esmás grandeque el átomo a partir del cual se formó.

13

Radios de iones (en pm) de elementos comunes

14

Laenergía de ionizaciónes la energía mínima (kJ/mol) requerida para remover un electrón de un átomo gaseoso, en su estado natural.

I1+ X (g) X+(g)+ e

-I2+ X+

(g) X2+(g)+ e

-I3+ X2+

(g) X3+(g)+ e

-I1primera energía de ionización

I2segunda energía de ionización

I3tercera energía de ionización

I1< I2< I3

15

Energías de ionización de los primeros 20 elementos

16

(4)

Afinidad electrónica(AE): es el cambio de energía que ocurre cuando un electrón es aceptado por un átomo, en estado gaseoso, para formar un anión. Capacidad de

aceptar electrones X (g)+ e- X-(g) ∆H = -328 kJ/mol ∆_{H =}₊_{328 kJ/mol} − −

+

→

F

e

F

(g) (g) − −

→

+

₍₎ ) (g

e

F

g

F

Reacción exotérmica AE (+) > Afinidad e

-Reacción endotermica AE (-) < Afinidad e

-19

Afinidades electrónicas (kJ/mol) de algunos elementos representativos y de los gases nobles

20

Variación de la afinidad electrónica con el número atómico

21

Electronegatividades en la tabla periódica

Laelectronegatividades la capacidad de un átomo para atraer los electrones de otro átomo en un enlace químico.

H

F

H

<e

-

_>e

-22

Variación de la electronegatividad con respecto al # atómico

(5)

Elementos del Grupo 1A (ns1_{, n}≥≥≥≥2)

M M+1+ 1e -2M(s)+ 2H2O(l) 2MOH(aq)+ H2(g) 4M(s)+ O2(g) 2M2O(s) In cr e m e nt o d e l a r e a ct iv id a d 25

Elementos del Grupo 1A (ns

1

_{, n}

≥

2)

Elementos del Grupo 1A (ns

1

_{, n}

≥

2)

26

Elementos del Grupo 2A (ns

2

_{, n}

≥

2)

Elementos del Grupo 2A (ns

2

_{, n}

≥

2)

M M+2_{+ 2e} -Be(s)+ 2H2O(l) No hay reacción In cr e m e n to d e l a r e a ct iv id a d Mg(s)+ 2H2O(g) Mg(OH)2(ac)+ H2(g)

M(s)+ 2H2O(l) M(OH)2(ac)+ H2(g) M = Ca, Sr, ó Ba

27

Elementos del Grupo 2A (ns

2

_{, n}

≥

2)

28

Elementos del Grupo 3A (ns

2

_np

1

_{, n}

≥

2)

B: Metaloide

(6)

Elementos del Grupo 4A (ns

2

_np

2

_{, n}

≥

2)

Sn(s)+ 2H+(ac) Sn2+(ac)+ H2 (g)

Pb(s)+ 2H+(ac) Pb2+(ac)+ H2 (g)

C: No metal Si, Ge: Metaloides Sn, Pb: Metales

31

Elementos del Grupo 4A (ns

2

_np

2

_{, n}

≥

2)

32

Elementos del Grupo 5A (ns

2

_np

3

_{, n}

≥

2)

N2O5(s)+ H2O(l) 2HNO3(ac) P4O10(s)+ 6H2O(l) 4H3PO4(ac) N, P: No metales As, Sb: Metaloides Bi: Metal 33

Elementos del Grupo 5A (ns2np3, n ≥≥≥≥2)

34

Elementos del Grupo 6A (ns

2

np

4

, n

≥

2)

SO3(g)+ H2O(l) H2SO4(ac)

O, S, Se: No metales Te, Po: Metaloides

(7)

Elementos del Grupo 7A (ns

2

_np

5

_{, n}

≥

2)

X + 1e- X-1

X2(g)+ H2(g) 2HX(g)

No metales

37

Elementos del Grupo 7A (ns

2

_np

5

_{, n}

≥

₂₎

38

Elementos del Grupo 8A (ns

2

_np

6

_{, n}

≥

2)

Nivelesnsy subnivelesnpcompletamente llenos. Energías de ionización

más altas que todos los elementos. No tienden a aceptar electrones extras.

39

Propiedades de los óxidos a través de un período

básicos

ácidos

Algunas propiedades de los óxidos del tercer período

) ( 4 2 ) ( 2 ) ( 3 ) ( ) ( 2 ) ( 2 2 ac l g ac l s SO H O H SO NaOH O H O Na → + → + 40 La química en acción: