1. CICLO 2012-I
Unidad: I Semana: 4
QUIMICA GENERAL
TABLA PERIODICA
Lic. Quím. Jenny Fernández
Vivanco
2. Electrones de valencia
Son los que participan en las reacciones químicas. Son
aquellos que ocupan los subniveles fuera del kernel
electrónico (mayor n).
Por ejemplo:
11 Na 1s22s22p63s1 [Ne]3s1 1 e- de valencia Na
16 S 1s22s22p63s23p4 [Ne]3s23p4 6e- val S
Notación
Br [18Ar] 4s23d104p5 7e- val Br de Lewis
35
3. Orden en los elementos
• Hubieron muchos intentos de organizar los
elementos según sus propiedades.
• Los más serios de éstos corresponden a
Mendeleiev y Meyer (1869).
Cuando los elementos son
ordenados según su masa
atómica creciente, ciertas
propiedades varian
periódicamente.
4. Trabajos de
Meyer
En 1864, publica una tabla
periódica incompleta, la que
amplia en 1869 hasta incluir
56 elementos. Manifiesta
que se obtienen curvas
periódicas al representar
frente a la masa atómica
diversas propiedades físicas
como volumen atómico,
fusibilidad, volatilidad,
maleabilidad, fragilidad y
comportamiento
electroquímico. No dedujo
ninguna conclusión lógica de
los vacíos observados.
5. Trabajos de
Mendeleiev
En 1869, presenta un trabajo sobre
“la relación de las propiedades
químicas con la masa atómica de los
elementos”. Describió una tabla
periódica, en la que deja algunos
vacios y predice audazmente que
algún día se descubrirán los
elementos correspondientes, cuyas
propiedades anuncia deducidas de
su posición en la tabla. Por su
audacia, recibió el honor del
descubrimiento de la ley periódica.
7. Observa lo siguiente:
Familia de los Metales Alcalinos
• Li (masa atómica = 7)
• Na (masa atómica = 23)
• K (masa atómica = 39)
• Rb (masa atómica = 85,5)
• Cs (masa atómica = 133)
8. Metales alcalinos en agua
¿Cuál es más reactivo?
Li Na
K Cs
¿ A qué conclusión se puede llegar?
9. Tabla Periódica Moderna
• Es un esquema gráfico donde se hallan ordenados y
clasificados los elementos químicos de acuerdo a sus
propiedades y su configuración electrónica,
siguiendo una Ley de periodicidad:
– Ley Periódica Moderna (Moseley): las propiedades
de los elementos se repiten y varían
sistemáticamente al ordenarlos según su número
atómico (Z) creciente.
11. Descripción de la TPM
• Los elementos se ubican en orden creciente a su
Z.
• Son 18 grupos (columnas), en c/u de los cuales
las propiedades químicas son similares (similar
configuración electrónica).
• Son 7 periodos (filas), donde se ubican los
elementos de igual número de niveles
energéticos.
14. Principales familias de la TPM
• Elementos representativos: IA,...,VIIA
– IA (excepto H): metales alcalinos
– IIA (excepto Be): metales alcalinotérreos
– VIA : calcógenos, anfígenos
– VIIA : halógenos
• Gases Nobles: VIIIA, poco reactivos.
• Elementos de transición: IB, ..., VIIIB
• Elementos de transición interna:
– Lantánidos (14 elementos)
– Actínidos (14 elementos)
16. Relación entre grupos, electrones de valencia y
notación de Lewis
Elementos Representativos
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
E E E E E E E E
Ej: Li Mg B C N O F Ne
19. Ubicación de un elemento en la TPM
Su ubicación depende de su configuración electrónica
El periodo indicado por el mayor # cuántico
principal
El grupo indicado por la CE:
si CE termina en s y/o p grupo A #grupo = # e val
si CE termina en s y d grupo B #grupo = # es + # ed
si # es + # ed = 8, 9, 10 VIIIB
si # es + # ed = 11 IB
si # es + # ed = 12 IIB
20. El efecto pantalla
Energía = Z2/n2
La energía necesaria para eliminar un electrón de un
átomo aumentaría continuamente al incrementarse el
numero atómico.
Z: Carga nuclear real
Z*: Carga nuclear efectiva
A: Constante de apantallamiento
Z* = Z -A
24. Propiedades Periódicas
• Elementos: 79% prop. Metálicas
15% prop. no metálicas
6% gases nobles
• Gases Nobles: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
(8e- en su último nivel)
• No metales típicos: H, C, N, O, F
P, S, Cl
El resto Se, Br
son I
metálicos!
25. Metales y no metales
Metales No metales
Tienen 1, 2 o 3 e- de valencia y Tienen 5, 6 o 7 e- de valencia y
tienden a perderlos. Son tienden a completar 8e-. Son
electropositivos. Forman cationes. electronegativos. Forman
Dúctiles, maleables y tenaces. aniones.
Aspecto y brillo característico. Ni dúctiles, ni tenaces.
Sólidos a temperatura ambiente Sin aspecto o brillo característico.
(excepto: Ga, Cs, Hg) Se presentan en los 3 estados.
Elevada densidad.
Buenos conductores del calor y Baja densidad.
electricidad. Malos conductores.
26. Carácter metálico y no metálico
F
Cs
Fr
Aumento del carácter
Aumento del carácter
no metálico
metálico
27. En la TPM se traza una
Semimetales diagonal escalonada
formada por los
semimetales, elementos
de propiedades
intermedias.
B
Al Si
Ge As
Sb Te
Po At
33. Evaluación del radio atómico
Evaluación de los radios iónicos con relación a su
periodo
20 Ca , 25 Mn +2 , 30 Zn +2
+2
Evaluación de los radios iónicos en función al aumento de
su carga
Fe +2 , Fe +3 , Fe +5
34. Potencial o Energía de Ionización (PI, EI)
• Es la energía requerida para extraer un
electrón de un átomo gaseoso, formando un
catión gaseoso. Ejemplo:
Mg (g) + 738 kJ Mg+(g) + e-
Mg+(g) +Potencial de Ionización, PI1 e-
1er
1451 kJ Mg2+(g) +
2do Potencial de Ionización, PI2
En general: PI3 > PI2 > PI1
38. Variación de PI1
• En un grupo, a menor Z, mayor PI
• En un periodo, a mayor Z, mayor PI.
Aumento del potencial
de ionización
39. Afinidad electrónica (AE)
Es la energía involucrada cuando un átomo gaseoso
gana un electrón y se convierte en un anión gaseoso.
F(g) + e- → F-(g) AE = -328 kJ
F(1s22s22p5) + e- → F-(1s22s22p6)
Li(g) + e- → Li-(g) AE = -59.6 kJ
41. Electronegatividad
• La electronegatividad (χ) de un elemento es la capacidad que
tiene un átomo de dicho elemento para atraer hacia sí los
electrones, cuando forma parte de un compuesto. Si un átomo
tiene una gran tendencia a atraer electrones se dice que es muy
electronegativo (como los elementos próximos al flúor) y si su
tendencia es a perder esos electrones se dice que es muy
electropositivo (como los elementos alcalinos).
47. Variación de la electronegatividad
Disminuye la
electronegatividad
Disminuye la
electronegatividad
48. Variación de la electronegatividad
• Según Pauling, algunos valores de χ:
F=4,0 O=3,5 N=3,0 Cl=3,0
C=2,5 H=2,1 Ca=1,0 Cs=0,7
F Aumento de la
electronegatividad
Cs En un grupo, a menor Z, mayor
Fr
χ
En un periodo, a mayor Z,
50. Estados de oxidación (EO)
• Es la carga que tendría un átomo si los enlaces
químicos en sus compuestos fueran solo de
naturaleza electrostática (atracción entre
iones, cationes y aniones). Son números
positivos o negativos que se obtienen
mediante algunas reglas. Es un artificio
químico.
51. Estados de oxidación
• En los elementos representativos:
EO máximo = # grupo
EO mínimo = # grupo – 8
Ejemplo, para el azufre (grupo VIA):
EO máx = +6
EO mín = +6 – 8 = -2
52. Relación grupo, eval, EO
Elementos Representativos
VIA VIIA
IA IIA IIIA IVA VA VIIIA
* **
E E E E E E E E
EO máx +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8
EO mín
-4 -3 -2 -1 0
* Excepción: el O solo tiene –2 ( a veces –1)
** Excepción: El F solo tiene -1
53. Problemas propuestos a investigar
• ¿En base a que fueron asignados los
números atómicos a los elementos? ¿Cuál es
su significado?
• ¿Cuál es la relación entre el número atómico
y la clasificación periódica de los
elementos?
• ¿Por qué la tabla periódica esta divida en
periodos y grupos cortos y largos?
• ¿Cuál presentará una mayor energía de
ionización N 2 o O 2 ? ¿Por qué?
• ¿Cuál es si existe la afinidad electrónica del
oro? ¿Por qué?
54. ¿Cuál es el mas electronegativo y por que? ¿K
o Cs; Br o Cl; Mg o Al; P o As; Al o Ga; Li o Be;
Cu o Ag?
¿Por qué los radios atómicos de los metales
alcalinos son muy grandes?
¿Cuál posee un radio atómico mayor: Ni, Cu o
Zn; Ni +2 o Zn +2 ?
¿Por qué el átomo de sodio es mayor que los
átomos de litio o magnesio?
¿En que forma el descubrimiento de los gases
inertes fortaleció nuestra confianza en la
naturaleza fundamental de la tabla periódica?