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1.11 Propiedades atómicas y variaciones periódicas: Carga nu

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Sol Jiménez

on 24 September 2014

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Transcript of 1.11 Propiedades atómicas y variaciones periódicas: Carga nu

1.11 Propiedades atómicas y variaciones periódicas: Carga nuclear efectiva, radio atómico, radio ionico, energía de ionización, afinidad electrónica, electro-negatividad.

Propiedades Periódicas y Variaciones periodicas
Las propiedades periódicas comprenden:
Radio atómico.
Potencial de ionización ( I )
Radio Iónico
Electronegatividad
Afinidad electrónica ( AE )

Propiedades periodicas
La Tabla Periódica puede usarse para distintos fines, en particular es útil para relacionar las propiedades de los átomos a escala atómica. Las variaciones de las propiedades periódicas dependen de las configuraciones electrónicas, en especial de la configuración de la capa externa ocupada y de su distancia con respecto al núcleo.
En este caso consideraremos las siguientes propiedades periódicas:
1- Radio Atómico:
es la mitad de la distancia existente entre los centros de dos o más átomos que estén en contacto.
Se puede determinar también el radio iónico ( de los cationes y aniones) resultantes, así como el radio covalente. En este caso se supone que el átomo es esférico y cómo no es posible aislarlo para medir su diámetro, se requiere un método indirecto. Por lo expuesto, se trata de un tamaño relativo para el átomo individual.
Los radios iónicos:
están determinados en gran medida a escala atómica por la fuerza de atracción del núcleo hacia los electrones. Cuando la carga nuclear sea mayor los electrones estarán más fuertemente enlazados al núcleo y menor será el radio atómico la medida que se desciende en un grupo, se encuentra que el radio atómico aumenta, conforme aumenta el número atómico.
Energía de ionización:
es una medida de la dificultad existente para arrancar un electrón de un átomo.
La primera energía de ionización es la energía que se absorbe al separar el electrón más externo de un átomo gaseoso aislado para dar un ión 1+(catión):
Na (g) ® Na+ (g) + e- DE1= 496 kJ/mol (primera energía de ionización)
Un átomo con "n" electrones tiene "n" energías o potenciales de ionización pero, en general, cuanto mayor sea la energía de ionización más difícil es separar un electrón.
Afinidad electrónica:
es el valor cambiado de signo de la variación de entalpía que se produce cuando un átomo en fase gaseosa gana un electrón para formar un ión con carga 1-(anión).
La ganancia del electrón puede ser exotérmica o endotérmica. Por ejemplo, cuando un mol de cloro gaseoso gana un electrón para formar ión cloruro gaseoso se liberan 348 kJ (reacción exotérmica), es decir:
Cl (g) + e- ® Cl - (g) D E = - 348 kJ/ mol
Por lo tanto, la afinidad electrónica del cloro es +348 kJ/ mol (3,617 electrón-voltios)

r Los átomos de los halógenos se caracterizan por poseer valores máximos de afinidad electrónica.
r Los átomos de la familia de los calcógenos (O, S, Se, Te, Po) poseen también valores grandes de su primera afinidad electrónica, en correspondencia a su tendencia a formar aniones.
r Los valores tan negativos de los átomos de la familia del berilio son únicos e indican claramente la ausencia de tendencia a formar aniones.

Electronegatividad:
Para ilustrar la protección de los electrones, analicemos lo siguiente: Se requiere de 2373KJ de energía para quitar el primer electrón de un mol de átomos de He y una energía de 5251kJ para quitar el segundo electrón; esta mayor energía se debe a que cuando queda un solo electrón no existe el efect pantalla contra la carga nuclear +2.
En átomos con 3 o mas electrones, los niveles internos llenos protegen mejor a los electrones externos que los electrones del mismo nivel.
de un elemento mide la tendencia relativa del átomo a atraer los electrones hacia sí cuando se combina químicamente con otro átomo.

Las electronegatividades de los elementos se expresan en una escala algo arbitraria llamada escala de Pauling, en la que se asigna un valor máximo de 4.0 para el fluor y valor mínimo para el francio de 0.7.
CARGA NUCLEAR EFECTIVA
Para explicar esta propiedad, consideremos el átomo de helio cuya configuración electrónica en estado fundamental es 1s2. Los dos protones del helio le confieren al núcleo una carga de +2, pero la fuerza total de atracción de esta carga sobre los dos electrones 1s es parcialmente balanceada por la repulsión entre los electrones. Como consecuencia, se dice que cada electrón 1s esta protegido del núcleo por el otro electrón. La carga nuclear efectiva (Zefec), que es la que se ejerce sobre un electrón, se da por


Donde Z es la carga nuclear real( es decir, el número atómico del elemento) y σ se llama constante de protección o constante pantalla. La constante pantalla es mayor que cero pero menor que Z.
Zefec = Z – σ
Instituto Tecnológico de Aguascalientes
Paola Hernandez Cortez
Marisol Jiménez Gutierrez
Miguel Martinez Campos
1.11 Propiedades atómicas y variaciones periódicas: Carga nuclear efectiva, radio atómico, radio ionico, energía de ionización, afinidad electrónica, electro-negatividad.
presenta:
Química
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