Este documento describe las propiedades periódicas de los elementos en la tabla periódica, incluyendo su configuración electrónica, radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. Explica cómo estos factores varían periódicamente dependiendo de la posición del elemento en la tabla y cómo esto permite clasificar y predecir las propiedades químicas de los elementos.

1. PROPIEDADES PERIODICAS DE LOS ELEMENTOS Moseley, 1914.

2. Un poco de historia... Los químicos siempre han sentido la necesidad de clasificar los elementos para facilitar su estudio y el de los compuestos. Se intentaron varias clasificaciones, casi todas con defectos. En 1914 HENRY MOSELEY propone una clasificación sin los defectos de las anteriores.

3. Planteó la siguiente Ley Periódica: “Las propiedades físicas y químicas de los elementos son función periódica de la configuración electrónica y varían con el incremento de los números atómicos”. Para poner de manifiesto la reaparición de las propiedades se acostumbra a colocar a los elementos en la disposición llamada TABLA O SISTEMA PERIÓDICO.

4. El SISTEMA PERIÓDICO está representado de la siguiente forma: 1. GRUPOS O FAMILIAS: ordenaciones verticales de elementos. a) Grupos Principales: IA-IIA-IIIA-IVA-VA-VIA-VIIA- VIIIA ó 0 b) Grupos Secundarios: IB-IIB-IIIB-IVB-VB-VIB-VIIB VIII 1B - VIII 2B - VIII 3B

5. Los Grupos en la Tabla Periódica Los grupos con mayor número de elementos (1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 y 18), se conocen como grupos principales, A estos se les conoce como los que aglutinan a los elementos normales (Grupos A) ya que ubican su ultimo electrón en el ultimo nivel ( orbital “s” u orbital “p” ).

6. Análisis de la Tabla Periódica Actual Los grupos son las columnas de elementos determinados por un numero romano (del I al VIII) y una letra Los periodos son las filas de elementos y corresponde al numero de niveles de electrones que tienen esos átomos (hasta 7).

7. Los Grupos en la Tabla Periódica Los elementos de la primera fila de elementos de transición interna se denominan lantánidos . Los de la segunda fila son actínidos. actínidos lantánidos

8. Capas de Valencia En las interacciones entre los distintos átomos sólo intervienen los electrones situados en la capa más externa. Los denominados electrones de valencia situados en la llamada capa de valencia, ya que al ser los electrones que se encuentran más lejanos del núcleo y más apantallados por los restantes electrones, son los que están retenidos más débilmente y los que con más facilidad se pierden. Todos los átomos tienden a tener en su capa de valencia únicamente ocho electrones. Así que el número real de electrones de su capa de valencia influirá también en sus propiedades.

10. El orden de los elementos en la tabla periódica, y la forma de ésta, con periodos de distintos tamaños, se debe a su configuración electrónica Una configuración especialmente estable es aquella en la que el elemento tiene en su última capa, la capa de valencia, 8 electrones, 2 en el orbital s y seis en los orbitales p , de forma que los orbitales s y p están completos. En un grupo, los elementos tienen la misma configuración electrónica en su capa de valencia. Así, conocida la configuración electrónica de un elemento sabemos su situación en la tabla y, a la inversa, conociendo su situación en la tabla sabemos su configuración electrónica. Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica

11. Los primeros dos grupos están completando orbitales s , el correspondiente a la capa que indica el periodo. Así, el rubidio , en el quinto periodo , tendrá es su capa de valencia la configuración 5s 1 , mientras que el bario , en el periodo sexto , tendrá la configuración 6s 2 . Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica

12. Los grupos 13 a 18 completan los orbitales p de la capa de valencia. Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica 2 3 1 4 5 6 7

13. Los grupos 3 a 12 completan los orbitales d de la capa anterior a la capa de valencia, de forma que hierro y cobalto , en el periodo cuarto , tendrán las configuraciones 3d 6 4s 2 y 3d 7 4s 2 , en la que la capa de valencia no se modifica pero sí la capa anterior. Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica 4 5 7 6

14. Los Grupos en la Tabla Periódica Los grupos del 3 al 12 (identificados con letra B), están formados por los llamados elementos de transición Estos grupos (B), contienen los elementos que al desarrollar su configuración electrónica ubican su ultimo electrón en un nivel que no es el ultimo. Son elementos de transición externa si ubican su ultimo electrón en el penúltimo nivel ( orbital “d”). Son elementos de transición interna los que ubican el ultimo electrón en el antepenúltimo nivel ( orbital “f”).

15. Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica Finalmente, en los elementos de transición interna , los elementos completan los orbitales f de su antepenúltima capa. 6 7

16. Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica

17. Ejercicio... De acuerdo a los criterios entregados anteriormente, clasifique los siguientes elementos: Cl, Cu, Sc, Ar, Zn, He, Po.

18. Radio Atómico en la Tabla Periódica El radio atómico, es decir, el tamaño exacto de un átomo, es muy difícil de determinar, ya que depende del estado de agregación del elemento y de la especie química que forma. El radio atómico dependerá de la distancia al núcleo de los electrones de la capa de valencia

19. Energía de Ionización en la Tabla Periódica El potencial de ionización es la energía que es necesaria suministrarle a un átomo (elemento metal) para arrancarle un electrón de su capa de valencia, convirtiendo el átomo en un Ion positivo o catión.

20. Afinidad Electrónica en la Tabla Periódica La afinidad electrónica se define como la energía que liberará un átomo (elemento no metal), en estado gaseoso, cuando captura un electrón y se convierte en un ión negativo o anión. Como el potencial de ionización, la afinidad electrónica dependerá de la atracción del núcleo por el electrón que debe capturar, de la repulsión de los electrones existentes y del acercamiento o alejamiento a completar la capa de valencia con ocho electrones. Mientras que el potencial de ionización se puede medir directamente y con relativa facilidad, la medición de la afinidad electrónica es complicada y sólo en muy pocos casos puede realizarse de forma directa y los datos que se tienen no son fiables.

21. La Electronegatividad en la Tabla Periódica Es la propiedad que tienen los átomos de atraer o retener electrones de valencia y que obviamente será mayor en un átomo que tiene 7 electrones en el ultimo nivel.