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PROPIEDADES PERIÓDICAS Y SU VARIACIÓN EN LA TABLA PERIÓDICA.

PROPIEDADES PERIÓDICAS DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS.

Los elementos poseen una serie de propiedades que cambian regularmente en la tabla periódica y se conocen como Propiedades Periódicas. Estas propiedades dependen fundamentalmente de la configuración electrónica de los elementos. Algunas de estas propiedades periódicas son el radio atómico, radio iónico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad.

Radio atómico
El radio atómico se define como la distancia comprendida entre el centro del núcleo y el nivel externo del átomo. El termino radio atómico se ha mantenido, sin embargo no es muy preciso ya que experimentalmente no es posible medirlo. Sin embargo, para hacer una comparación entre todos los elementos se hacen promedios con las mediciones de radios covalentes y metálicos entre los elementos para poder tener una idea del tamaño del átomo.

En los grupos de la tabla periódica, el tamaño o radio atómico aumenta de arriba hacia abajo, conforme aumenta el nivel de valencia, mientras que en los periodos disminuye de izquierda a derecha, debido a la contracción de la nube electrónica al ser atraída por el núcleo, ya que de izquierda a derecha aumenta la fuerza nuclear al aumentar el número de protones.

El radio iónico
Se define a partir de la estructura de los compuestos iónicos, de tal suerte que la suma de los radios iónicos es igual a la distancia que existe entre los núcleos. El radio del catión es menor que el radio atómico, siendo tanto menor la diferencia cuanto menor sea la carga positiva del ion.

Por el contrario, el radio de los aniones es mayor que el radio atómico. Resumiendo se puede decir que:
■ Cuando dos iones tienen la misma carga y pertenecen a elementos del mismo grupo, el radio iónico es mayor cuanto mayor es el número atómico.
■ Cuando dos iones monoatómicos tienen el mismo número de electrones, el radio iónico menor corresponde al ion cuya carga nuclear es mayor.

Observemos el siguiente ejemplo:
Los iones K1+ y Ca2+ contienen el mismo número de electrones (18 en cada caso) y sus radios iónicos respectivos miden 1,33 y 0,99 Å. Como se puede ver, resulta menor el radio del ion calcio, debido a  su mayor carga nuclear.

Energía de ionización (Ei)
Es la mínima energía necesaria para liberar el electrón más externo de un átomo gaseoso en su estado neutro:

M(g) + energía→ M+ + e-

M(g) es el átomo gaseoso, M+ el ion formado y e- el electrón liberado.

La energía de ionización se mide en electrón voltio el cual se define como la cantidad de energía impartida a un electrón cuando es acelerado por medio de un potencial eléctrico de un voltio. Un electrón voltio es aproximadamente 100 kJ/mol. Numéricamente 1 eV = 96,5 kJ/mol En un período, la energía de ionización aumenta de izquierda a derecha al aumentar el número atómico, alcanzando valores máximos en los gases nobles. En un grupo o familia, la energía de ionización disminuye de arriba hacia abajo al aumentar el número atómico. Si la energía de ionización es elevada, la configuración electrónica es estable, tal como ocurre con los gases nobles. La energía de ionización influye en la formación del enlace químico y en las propiedades reductoras de los elementos químicos.

Afinidad electrónica (AE)
Es la energía liberada cuando un electrón se agrega a un átomo gaseoso neutro. El proceso se representa:

X(g) +  1e- →   X-(g) + AE

En los períodos, la afinidad electrónica aumenta de izquierda a derecha al aumentar el número atómico y en los grupos, los valores no varían notablemente, sin embargo, disminuye de arriba hacia abajo, cuando aumenta el número atómico. La importancia de esta propiedad radica en su utilidad para predecir el carácter oxidante de un elemento químico.

 Electronegatividad
La electronegatividad mide la tendencia de un átomo a atraer electrones, cuando se forma un enlace químico. Es decir, mide la capacidad de un elemento para atraer hacia sí los electrones que lo enlazan con otro elemento. Los valores que corresponden a la electronegatividad de los elementos presentan variaciones regulares tanto en los grupos como en los períodos. La electronegatividad aumenta al desplazarnos hacia la derecha en la tabla periódica. Dentro de un mismo grupo disminuye a medida que aumenta el número atómico. Los átomos presentan una menor electronegatividad a medida que aumenta su tamaño.

Carácter metálico.

Al desplazarnos de izquierda a derecha por un período de la tabla periódica observamos que se produce una transición gradual en el carácter de los elementos. Si observamos por ejemplo el segundo período de la tabla periódica, veremos que se produce un cambio gradual en las propiedades de los elementos, desde el litio, típicamente metálico, hasta el flúor, cuyas propiedades son típicamente no metálicas.

En los períodos del cuarto al séptimo, llamados períodos largos, el intervalo para la transición metal-no metal es mayor. Así, en el cuarto período los dos primeros elementos, potasio y calcio, son metales; sin embargo, los elementos no metálicos no aparecen sino hasta el final del período.

En resumen:

ACTIVIDAD 5.

Con base en la variación de las propiedades periódicas, contesta los siguientes cuestionario en tu cuaderno:

1. Grupo de la tabla periódica en el que se encuentran los elementos de mayor electronegatividad:

2. De todos los elementos del cuarto periodo (K hasta Kr) indica:
a) ¿Cuál tiene mayor electronegatividad?
b) ¿Cuál tiene el menor radio atómico?
c) ¿Cuál tiene la mayor energía de ionización?
d) ¿Cuál es el elemento de mayor afinidad electrónica?

3. De todos los elementos del grupo 14 (C hasta Pb) indica:
a) ¿Cuál es el elemento más electronegativo?
b) ¿Que elemento tiene el menor tamaño atómico?
c) ¿A cuál elemento resulta más difícil quitarle un electrón?
d) Cual de los siguientes átomos: oro (Au), cobre (Cu) o plata (Ag), tiene el mayor radio atómico?
e) ¿Cuáles de los siguientes elementos es el de menor afinidad electrónica: el magnesio (Mg), argón (Ar), aluminio(Al), fósforo (P) o sodio (Na)?

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