PROPIEDADES PERIÓDICASUna de las ventajas de la Tabla Periódica es que permite predecir las propiedades de los elementos con sólo ver su posición dentro de ella. Además se debe mencionar que la tabla periódica permite realizar comparaciones entre diferentes propiedades de los elementos. Estas propiedades se conocen como PROPIEDADES PERIÓDICAS. Las principales propiedades periódicas son: volumen atómico, potencial de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. Al analizar la ordenación de los átomos en la tabla periódica, observamos que, en los grupos, las propiedades de estos son semejantes y en los períodos tienen una variación que podemos explicar. Pero es importante destacar que las propiedades de los átomos son debidas a la naturaleza de los mismos, y no a su localización en la tabla. 1. Volumen atómico Podemos definir el volumen atómico como la relación entre la masa atómica de un elemento y su densidad. Por tanto, en realidad, es el volumen atómico de un átomo/gramo (6,02x1023 átomos). Volumen atómico = Volumen de un átomo = Al ir avanzando en un periodo de izquierda a derecha (aumenta el numero atómico), va aumentando el número de electrones que se sitúan en la última capa o en la inmediata anterior. Como a su vez aumenta el número de protones del núcleo, aumentara también la fuerza atractiva entre el núcleo y los electrones, lo que supone un acercamiento de la nube electrónica al núcleo, y en consecuencia el volumen atómico disminuye. Una vez que nos acerquemos a la derecha, dentro del periodo, la repulsión entre los electrones va a compensar, e incluso a superar, las fuerzas atractivas del núcleo, lo que producirá un ligero aumento del volumen atómico. El volumen atómico fue definido por Meyer como el espacio que ocupa el átomo de un elemento, y lo calculó dividiendo la masa atómica del elemento entre su densidad. Pero como un mismo elemento químico puede presentar varias estructuras sólidas diferentes, tendrá varios volúmenes atómicos, según la definición de Meyer; de ahí que se caracterice ahora el tamaño de los átomos mediante el radio atómico, calculado en función de las distancias a que se sitúan los átomos cuando forman enlaces para unirse entre sí. 1 con lo que es más fácil que completen el orbital p ganando un electrón. son siempre menores que los átomos de los que derivan. y que adquieran la estructura electrónica del gas noble anterior. en este caso. el radio atómico aumenta con el valor de Z. luego su carga nuclear será menor que la electrónica y la atracción que ejercerá el núcleo sobre los electrones será también menor. hacia abajo. ya que el número de niveles electrónicos aumenta en el mismo sentido. disminuyendo su tamaño al aumentar la carga positiva. para igual distancia. El radio iónico es el radio que tiene un átomo cuando ha perdido o ganado electrones. En estos la configuración electrónica es del tipo…ns2np5. adquiriendo la estructura electrónica del gas noble cercano. lo más fácil es que pierdan ese electrón del orbital del nivel superior. El radio atómico disminuye al aumentar el número atómico. y el radio iónico será menor que el radio atómico.Ane Laborda Aristondo (Grado de Biología) 2. El radio atómico da una idea del volumen atómico y se mide en nanómetros. Radio atómico y radio iónico El radio atómico se define como la mitad de la distancia entre dos núcleos de un mismo elemento unidos entre sí. sin embargo. los radios iónicos.. Por tanto. la carga nuclear será mayor que la electrónica. mas débilmente atraído por el núcleo. es decir.ns1. pues el electrón diferenciador se sitúa en el mismo nivel energético y la carga nuclear va aumentando. lo que produce la correspondiente disminución. los iones positivos (cationes). aumentando su tamaño con la carga negativa. Todo lo contrario ocurre en los elementos del grupo 17(halógenos). la carga nuclear atrae con más fuerza. todos los electrones del grupo 1(alcalinos) tienen una configuración electrónica del tipo. Podemos generalizar diciendo que los iones cargados negativamente (aniones) son siempre mayores que los átomos de los que derivan. con lo que el núcleo atraerá con más fuerza a los electrones. Estas distancias se calculan mediante técnica de difracción de rayos X. Por ejemplo. Por tanto. neutrones o electrones. Debido a eso. nm (1 nm = 10-9 m). Dentro de un mismo grupo. a los electrones periféricos.. 2 . son mayores que los atómicos. En lo elementos de un misma periodo. formándose un ion con carga negativa. este segundo potencial siempre será mayor que el primero ya que el volumen de un ion positivo es menor que el del átomo y la fuerza electroestática es mayor en el ion positivo que en el átomo.6x10-19 culombios x 1 voltio = 1. 3 . es decir. por lo que presentan una afinidad electrónica baja. mientras que la carga del núcleo aumenta. es decir. el potencial de ionización crece a medida que aumenta el numero atómico. a su vez. Se puede expresar así: Átomo neutro gaseoso + Energía = ion positivo gaseoso + eSuponiendo esta energía la correspondiente a la primera ionización. 4. Esto se debe a que el electrón diferenciador está situado en el mismo nivel energético. el número de capas interiores no varía y el efecto pantalla no aumenta. para arrancarle el electrón más débil retenido. El potencial de ionización se expresa de la siguiente manera: 1 eV = 1. como es el caso de los alcalinos y los alcalinotérreos. Átomo gaseoso + electrón = ion negativo + electrón Los átomos de los elementos que tienen una energía de ionización baja tienen tendencia a ceder electrones y no a captarlos. gaseoso y fundamental.Ane Laborda Aristondo (Grado de Biología) 3.6x10-19 julios En los elementos de una misma familia o grupo el potencial de ionización disminuye a medida que aumenta el número atómico. ya que se conserva la misma carga nuclear. gaseoso y en estado fundamental al captar un electrón. El segundo potencial de ionización representa la energía precisa para sustraer el segundo electrón. por lo que será mayor la fuerza de atracción y. Energía de ionización El potencial de ionización es la energía que hay que suministrar a un átomo neutro. Afinidad electrónica Podemos definir la afinidad electrónica como la energía que desprende un átomo neutro. de izquierda a derecha. de arriba abajo. por lo que su afinidad electronica es tambien alta. La electronegatividad es una propiedad periódica estrechamente ligada a las dos anteriores. Tambien se mide en eV por atomo o en kilojulios por mol.7 y 0. los elementos presentan electronegatividades parecidas. por el contrario.Ane Laborda Aristondo (Grado de Biología) Los átomos de los elementos que tienen un potencial de ionización elevado tienen tendencia a captar electrones. en este caso se encuentran los halogenos. La escala de electronegatividades es muy útil para predecir qué tipo de enlace se producirá entre dos elementos.4) Covalente no polar (diferencia inferior a 0. Si los dos tienen una diferencia de electro negatividad elevada. se suele medir como la media aritmética de ambas: Electronegatividad = La mayor electronegatividad la posee el flúor. Por tanto. la afinidad electronica varia igual que el potencial de ionizacion a lo largo del sistema periodico.7) Covalente polar (diferencia entre 1. como el ciclo de Born-Haber. tenderán a reaccionar y formar compuestos con enlace iónico. Según la escala de Linus Pauling: Iónico (diferencia superior o igual a 1. La afinidad electrónica es una energía difícil de medir y por eso se recurre a cálculos indirectos para hallarla. de hecho. Electronegatividad Es la tendencia que tiene un átomo a atraer hacia si el par de electrones compartidos en el enlace con otro átomo. Si.4) 4 . El oxigeno es el segundo elemento mas electronegativo. tenderán a formar compuestos con enlace covalente. lo que quiere decir que cuando esta unido a otro elemento tiene una gran tendencia a atraer hacia si el par de electrones compartidos. 5. baja afinidad electrónica y baja electronegatividad. sólidos. A este grupo pertenecen los alcalinos. como podemos ver en el siguiente resumen: Electronegatividad alta No metales Metales Oxidantes Forman óxidos ácidos Forman óxidos básicos Electronegatividad baja Reductores Todas las propiedades estudiadas hasta ahora nos pueden servir para separar los elementos del sistema periódico en dos grandes grupos: Metales No metales Son elementos con carácter metálico todos los elementos con baja energía de ionización. con altos puntos de fusión y ebullición. Los metales tienen unas propiedades físicas determinadas. brillo característico y muy buenos conductores del calor y la electricidad. líquidos y gaseosos) y tienen puntos de fusión y ebullición muy desiguales. la mayoría son duros. los no metales son malos conductores térmicos y eléctricos. pueden presentarse en los tres estados de agregación (sólidos.Ane Laborda Aristondo (Grado de Biología) El comportamiento químico de los elementos está vinculado a la electronegatividad de los mismos. los alcalinotérreos y los elementos de transición. El carácter metálico crece hacia la izquierda y de arriba abajo. y el no metálico hacia la derecha y de abajo arriba 5 . Por el contrario.