PROPIEDADES PERIÓDICAS Y SU VARIACIÓN EN LA TABLA.
SON PROPIEDADES QUE PRESENTAN LOS ÁTOMOS DE UN ELEMENTO Y QUE VARÍAN EN LA TABLA PERIÓDICA SIGUIENDO LA PERIODICIDAD DE LOS GRUPOS Y PERIODOS DE ÉSTA. POR LA POSICIÓN DE UN ELEMENTO PODEMOS PREDECIR QUÉ VALORES TENDRÁN DICHAS PROPIEDADES ASÍ COMO A TRAVÉS DE ELLAS, EL COMPORTAMIENTO QUÍMICO DEL ELEMENTO EN CUESTIÓN. TAL Y COMO HEMOS DICHO, VAMOS A ENCONTRAR UNA PERIODICIDAD DE ESAS PROPIEDADES EN LA TABLA. ESTO SUPONE POR EJEMPLO, QUE LA VARIACIÓN DE UNA DE ELLAS EN LOS GRUPOS O PERIODOS VA A RESPONDER A UNA REGLA GENERAL. EL CONOCER ESTAS REGLAS DE VARIACIÓN NOS VA A PERMITIR CONOCER EL COMPORTAMIENTO, DESDE UN PUNTO DE VISTA QUÍMICO, DE UN ELEMENTO, YA QUE DICHO COMPORTAMIENTO, DEPENDE EN GRAN MANERA DE SUS PROPIEDADES PERIÓDICAS.
PROPIEDADES MÁS IMPORTANTES
- ESTRUCTURA ELECTRÓNICA- RADIO ATÓMICO- VOLUMEN ATÓMICO - POTENCIAL DE IONIZACIÓN- AFINIDAD ELECTRÓNICA- ELECTRONEGATIVIDAD:- CARÁCTER METÁLICO- VALENCIA IÓNICA- VALENCIA COVALENTE- RADIO IÓNICO - RADIO COVALENTE
VARIACIONES PERIÓDICAS DE LAS PROPIEDADES
• LAS ELECTRONEGATIVIDADES DE LOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS AUMENTAN DE IZQUIERDA A DERECHA A LO LARGO DE LOS PERIODOS Y DE ABAJO A ARRIBA DENTRO DE CADA GRUPO.
• LAS VARIACIONES DE ELECTRONEGATIVIDADES DE LOS ELEMENTOS DE TRANSICIÓN NO SON TAN REGULARES. EN GENERAL, LAS ENERGÍAS DE IONIZACIÓN Y LAS ELECTRONEGATIVIDADES SON INFERIORES PARA LOS ELEMENTOS DE LA ZONA INFERIOR IZQUIERDA DE LA TABLA PERIÓDICA QUE PARA LOS DE LA ZONA SUPERIOR DERECHA.
• Electronegatividad
• La electronegatividad es la medida de la capacidad de un átomo para atraer a los electrones, cuando forma un enlace químico en una molécula.1 También debemos considerar la distribución de densidad electrónica alrededor de un átomo determinado frente a otros distintos, tanto en una especie molecular como en sistemas o especies no moleculares.
• La electronegatividad de un átomo determinado está afectada fundamentalmente por dos magnitudes: su masa atómica y la distancia promedio de los electrones de valencia con respecto al núcleo atómico. Esta propiedad se ha podido correlacionar con otras propiedades atómicas y moleculares. Fue Linus Pauling el investigador que propuso esta magnitud por primera vez en el año 1932, como un desarrollo más de su teoría del enlace de valencia.2 La electronegatividad no se puede medir experimentalmente de manera directa como, por ejemplo, la energía de ionización, pero se puede determinar de manera indirecta efectuando cálculos a partir de otras propiedades atómicas o moleculares.
• Se han propuesto distintos métodos para su determinación y aunque hay pequeñas diferencias entre los resultados obtenidos todos los métodos muestran la misma tendencia periódica entre los elementos.
• El procedimiento de cálculo más común es el inicialmente propuesto por Pauling. El resultado obtenido mediante este procedimiento es un número adimensional que se incluye dentro de la escala de Pauling. Esta escala varía entre 0,65(Francio) para el elemento menos electronegativo y 4,0 para el mayor.
• Es interesante señalar que la electronegatividad no es estrictamente una propiedad atómica, pues se refiere a un átomo dentro de una molécula3 y, por tanto, puede variar ligeramente cuando varía el "entorno"4 de un mismo átomo en distintos enlaces de distintas moléculas. La propiedad equivalente de la electronegatividad para un átomo aislado sería la afinidad electrónica o electroafinidad.
• Dos átomos con electronegatividades muy diferentes forman un enlace iónico. Pares de átomos con diferencias pequeñas de electronegatividad forman enlaces covalentes polares con la carga negativa en el átomo de mayor electronegatividad
• ENERGIA DE IONIZACION
La energía de ionización (EI) es la energía que hay que suministrar a un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental para arrancarle el electrón más externo, que está más débilmente retenido, y convertirlo en un catión mono positivo gaseoso.
Se puede expresar así: A(g) + EI → A+(g) + e-
La energía de ionización es igual en valor absoluto a la energía con que el núcleo atómico mantiene unido al electrón: es la energía necesaria para ionizar al átomo.
Al ser la energía de ionización una medida cuantitativa de la energía de unión del electrón al átomo, la variación de esta magnitud ayuda a comprender las diferencias cualitativas entre estructura electrónicas. La magnitud de la energía de ionización depende de tres factores fundamentales: estructura electrónica de la última capa, radio atómico y carga nuclear. El factor determinante es la configuración electrónica de la última capa, puesto que cuanto mas estable sea, es decir cuanto más se parezca a la de estructura completa, estructura de gas noble, mayor energía será necesaria para arrancar un electrón.
Afinidad electrónica
La afinidad electrónica (AE) o electroafinidad se define como la energía liberada cuando un átomo gaseoso neutro en su estado fundamental (en su menor nivel de energía) captura un electrón y forma un ion mononegativo:
Dado que se trata de energía liberada, pues normalmente al insertar un electrón en un átomo predomina la fuerza atractiva del núcleo, tiene signo negativo. En los casos en los que la energía sea absorbida, cuando ganan las fuerzas de repulsión, tendrán signo positivo; AE se expresa comúnmente en el Sistema Internacional de Unidades, en kJ·mol-1.
También podemos recurrir al proceso contrario para determinar la primera afinidad electrónica, ya que sería la energía consumida en arrancar un electrón a la especie aniónica mononegativa en estado gaseoso de un determinado elemento; evidentemente la entalpía correspondiente AE tiene signo negativo, salvo para los gases nobles y metales alcalinotérreos. Este proceso equivale al de la energía de ionización de un átomo, por lo que la AE sería por este formalismo la energía de ionización de orden cero.
Esta propiedad nos sirve para prever qué elementos generarán con facilidad especies aniónicas estables, aunque no hay que relegar otros factores: tipo de contraión, estado sólido, ligando-disolución, etc.
RADIO ATOMICO
El radio atómico representa la distancia que existe entre el núcleo y la capa de valencia (la más externa). Por medio del radio atómico es posible determinar el tamaño del átomo. Dependiendo del tipo de elemento existen diferentes técnicas para su determinación como la difracción de neutrones, de electrones o de rayos X. En cualquier caso no es una propiedad fácil de medir ya que depende, entre otras cosas, de la especie química en la que se encuentre el elemento en cuestión.
En los grupos, el radio atómico aumenta con el número atómico, es decir hacia abajo.
En los períodos disminuye al aumentar Z, hacia la derecha, debido a la atracción que ejerce el núcleo sobre los electrones de los orbitales más externos, disminuyendo así la distancia núcleo-electrón.
