Relaciones periódicas entre los elementos

Capítulo 8

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8.1

Cuando los elementos fueron descubiertos

John Newlands: Observó que cada octavo elemento mostraba propiedades semejantes: Ley de las octavas.

Dimitri Mendeleev y Lothar Meyer

1. Agurparon los elementos en forma exacta de acuerdo con sus propiedades2. Hicieron visible la predicción de las propiedades de varios elementos que aún no se habían descubierto

8.2

Clasificación de los elementos

Elementosrepresentativos

Gases nobles

Metales de transición

Zinc Cadmio Mercurio

Lantánidos

Actínidos

No son ni representativos ni de transición

8.2

ns1

ns2

ns2

np1

ns2

np2

ns2

np3

ns2

np4

ns2

np5

ns2

np6

d1

d5 d10

4f

5f

Configuraciones electrónicas de los elementos en el estado fundamental

La similitud de las configuraciones electrónicas de valencia es lo que hace que los elementos de un mismo grupo tengan un comportamiento parecido

Variaciones periodicas de las propiedades físicas y químicas

de los elementos

Carga nuclear efectiva (Zefec) es la carga nuclear detectada por un electrón cuando se toman en cuenta tanto la carga nuclear real z como los efectos repunsivos de los demás electrónes

Zefec = Z -

Dentro de un periodo Zefc aumenta, con el

número atómico z

8.3

Los electrones internos apantallan a los de valencia y los de valencia se apantallan entre sí

Aumenta el número de electrones de valencia

8.3

Radio atómico: Es la mitad de la longitud entre los núcleos de dos átomos metálicos adyacentes o de una molécula diatómica

Aumenta la carga en el nucleo, el electron de valencia adicional es atraído con más fuerza

Aumenta con forme aumenta el número cuantico principal

Radio atómico

8.3Número atómico

Ra

dio

ató

mic

o (

pm

)

8.3

Radio ionico: Anión aumenta; Catión disminuye

Sólo se pueden comparar los iones isoelectrónicos

8.3

Comparación del radio atómico con el radio iónicoR

ad

io (

pm)

Ra

dio

(pm

)

Número atómicoNúmero atómico

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.

8.3

8.3

Radio iónico

La energía de ionización es la energía mínima (kJ/mol) necesaria para quitar un electrón de un átomo en estado gaseoso, en su estado fundamental.

I1 + X (g) X+

(g) + e-

I2 + X (g) X2+(g) + e-

I3 + X (g) X3+(g) + e-

I1 primera energía de ionización

I2 segunda energía de ionización

I3 tercera energía de ionización

8.4

I1 < I2 < I3

Lleno nivel n=1

Lleno nivel n=2

Lleno nivel n=3Lleno nivel n=4

Lleno nivel n=5

8.4

Variación de la primera energía de ionizacióncon el número atómico

Número atómico Z

Prim

era

ener

gía

de io

niza

ción

(k

J/m

ol)

Afinidad electrónica es el cambio de energía que ocurre cuando un átomo, en estado gaseoso, acepta un electrón para formar un anión.

X (g) + e- X-(g)

8.5

F (g) + e- X-(g)

O (g) + e- O-(g)

H = -328 kJ/mol EA = +328 kJ/mol

H = -141 kJ/mol EA = +141 kJ/mol

8.5

Afinidad electrónica contra número atómico

Número atómico Z

Afin

ida

d e

lect

róni

ca

(kJ/

mo

l)

Electronegatividad Mide la tendencia de un elemento de atraer electrones hacia sí, cuando esta químicamente combinado con otro elemento

8.5

Menos electronegativo es el Cs, el más electronegativo es el F.