Tabla Periódica: Propiedades periódicas

Propiedades periódicas.

Tal y como viene enunciado en la ley periódica, hay una serie de propiedades en los elementos que varían de manera periódica al ir aumentando el número atómico. Vamos a estudiar algunas de ellas.

·      Tamaño del átomo:

ü Radio atómico:

 –  Radio covalente.

 –  Radio metálico.

ü Radio iónico.

·      Energía de ionización.

·      Afinidad electrónica.

·      Electronegatividad.

·      Carácter metálico.

Tamaño de los átomos.

Radio atómico

Se define como: “la mitad de la distancia de dos átomos iguales que están enlazados entre sí”.

Por dicha razón, se habla de radio covalente y de radio metálico según sea el tipo de enlace por el que están unidos. Es decir, el radio de un mismo átomo depende del tipo de enlace que forme, e incluso del tipo de red cristalina que formen los metales.

En un mismo periodo disminuye al aumentar la carga nuclear efectiva, es decir, hacia la derecha, debido a que los electrones de la última capa estarán más fuertemente atraídos.

En un grupo, lógicamente aumenta al aumentar el periodo pues existen más capas de electrones.

Radio iónico

Es el radio que tiene un átomo cuando ha perdido o ganado electrones, adquiriendo la estructura electrónica del gas noble más cercano.

Los cationes son menores que los átomos neutros por la mayor carga nuclear efectiva (menor apantallamiento o repulsión electrónica). Cuanto mayor sea la carga, menor será el ion; así, en un mismo periodo, los metales alcalinotérreos serán menores que los alcalinos correspondientes, dado que en ambos casos existe el mismo apantallamiento, mientras que los alcalinotérreos superan en una unidad la carga nuclear de los alcalinos.

Los aniones son mayores que los átomos neutros por la disminución de la  carga nuclear efectiva (mayor apantallamiento o repulsión electrónica). Cuanto mayor sea la carga, mayor será el ion; así, en un mismo periodo, los anfígenos serán mayores que los halógenos correspondientes, dado que en ambos casos existe el mismo apantallamiento, mientras que los halógenos superan en una unidad la carga nuclear de los anfígenos.

En general, entre los iones con igual número de electrones (isoelectrónicos) tiene mayor radio el de menor número atómico, pues la fuerza atractiva del núcleo es menor al ser menor su carga.

Energía de ionización (EI).

También llamado potencial de ionización. “Es la energía necesaria para extraer un e^– de un átomo neutro en estado gaseoso y formar un catión”. Es siempre positiva (proceso endotérmico). Se habla de 1ª EI (EI₁), 2ª EI (EI₂),... según se trate del primer, segundo, ... e^– extraído.

La EI  aumenta hacia arriba en los grupos al haber una mayor atracción por una “Z^*” parecida y una menor distancia de los electrones externos al núcleo; también aumenta hacia la derecha en los periodos por una mayor “Z^*” y un menor radio. La EI  de los gases nobles al igual que la 2ª EI en los metales alcalinos es muy grande, pues se debe extraer un e^–  a átomos con configuración electrónica muy estable.

Afinidad electrónica (AE)

“Es la energía intercambiada cuando un átomo gaseoso captura un e^–  y forma un anión”. Es difícil de medir y se suele hacer por métodos indirectos. Puede ser positiva o negativa aunque suele ser exotérmica. Al igual que con la energía de ionización, hablamos de 1ª, 2ª,… AE.

Es más negativa en los halógenos (crece en valor absoluto hacia la derecha del sistema periódico y en un mismo grupo hacia arriba) y suele ser positiva en gases nobles y metales alcalinotérreos.

La 2ª y posteriores AE también suelen ser positivas, pues se trata de introducir un e^– a un anión, lo que lógicamente está impedido por repulsión electrostática.                                     

Electronegatividad (c) y carácter metálico.

Son conceptos opuestos (a mayor “c” menor carácter metálico y viceversa).

La electronegatividad mide la tendencia de un átomo a atraer los e^– de otros átomos a los que está enlazado. Es un compendio entre EI y AE.

La electronegatividad aumenta hacia arriba en los grupos pues los e^– son más atraídos por el núcleo a menores distancias y hacia la derecha en los periodos ya que hay mayor “Z^*” y una menor distancia. Pauling estableció una escala de electronegatividades entre 0,7 (Fr) y 4 (F).

Aunque la Tabla Periódica se clasifica tradicionalmente en metales, no-metales y gases nobles, no existe una barrera clara entre las dos primeras clases, existiendo unos elementos llamados semimetales con características intermedias ya que la mayor o menor tendencia a perder o capturar electrones es gradual a lo largo de la tabla.