Fundamentos de las Propiedades Periódicas y Tendencias Atómicas en la Tabla Química

Propiedades Periódicas y Relaciones Atómicas

1. Definición y Clasificación de las Propiedades Periódicas

Pregunta: ¿A qué se llama propiedades periódicas, de qué dependen y cómo se clasifican?

Respuesta: Son una serie de propiedades en los elementos que varían regularmente en la tabla periódica. Dependen de la configuración electrónica del elemento y se clasifican por:

• Relaciones de tamaño
• Relaciones de energía

2. Atracción Nuclear y Apantallamiento

Pregunta: ¿Cómo es la atracción del núcleo sobre los electrones del átomo?

Respuesta: Es apantallada por los electrones que existen en las capas inferiores y reforzada por los electrones existentes en las capas exteriores.

Relaciones de Tamaño

3. Tipos de Radios y Volúmenes

Las Relaciones de Tamaño incluyen:

• Volumen atómico
• Radio atómico
• Radio covalente
• Radio iónico

4. Definiciones y Variación de las Propiedades de Tamaño

Volumen Atómico (V.ATM)

Se define como la cantidad de cm³ que corresponde a un átomo. Varía disminuyendo en un periodo de izquierda a derecha y aumenta en un grupo de acuerdo con el incremento de su número atómico.

Razón de la variación en el Periodo: Al aumentar el número de electrones, también se eleva el número de protones (p⁺), lo que incrementa la fuerza de atracción del núcleo sobre el último electrón, produciéndose un efecto de acercamiento de la nube atómica hacia el núcleo, disminuyendo el volumen.

Razón de la variación en los Grupos: En un grupo aumenta el nivel de energía, por ende, la distancia entre el núcleo y el último electrón.

Radio Atómico (R.ATM)

Es la medida del radio del átomo en varios compuestos covalentes.

Radio Covalente (R.C)

Es la mitad de la distancia entre dos átomos iguales unidos por un enlace covalente.

Radio Iónico (R.I)

Es la distancia entre el centro del núcleo y el electrón más alejado del mismo, considerando que respecto al átomo neutro, el ion presenta una ganancia o pérdida de electrones (e⁻).

Variación: En general, el radio iónico de los iones de igual carga aumenta a medida que desciende en un grupo.

Relaciones de Energía

5. Potencial de Ionización

Definición: Es la energía necesaria para retirar el electrón más débilmente retenido en un átomo gaseoso desde su estado fundamental.

Variación: Varía de forma indirecta a los radios atómicos.

Potenciales de Ionización Sucesivos (Primero, Segundo, Tercero, etc.): Se remueven uno o más electrones de un mismo átomo, siendo el primero la energía más baja y el último la más alta.

6. Electroafinidad (Afinidad Electrónica)

Definición: Es la energía relacionada con la adición de un electrón a un átomo gaseoso para formar un ion negativo.

Variación: Puede ser negativa (cuando se libera energía) o positiva (cuando se absorbe energía), y es inversamente proporcional al tamaño del átomo.

7. Electronegatividad

Es la tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí los electrones de otro átomo en un enlace covalente.

8. Electropositividad

Es la capacidad que tiene un átomo para ceder electrones, razón por la cual esta propiedad es inversamente proporcional a la electronegatividad.

Conceptos Adicionales

9. Estado de Oxidación

Corresponde al volumen que ocupa un mol de sustancia en condiciones normales de temperatura y presión. (Nota del profesor: Esta definición corresponde químicamente al Volumen Molar, no al Estado de Oxidación).

10. Volumen Molar y Mol

Volumen Molar

Corresponde al volumen que ocupa un mol de sustancia en condiciones normales de temperatura y presión (0 ºC y 1 ATM).

Mol

Es la unidad de medida de la magnitud química cantidad de sustancia ("n"), que equivale a 6,023 x 10²³ átomos, partículas o unidades fundamentales (Número de Avogadro).

11. La Tabla Periódica

Es importante porque reúne una gran cantidad de información de cada elemento.

12. Estabilidad de los Gases Nobles

Razón del alto Potencial de Ionización de los Gases Nobles: Los gases nobles (o elementos inertes) tienen mayor potencial de ionización que los demás elementos porque su estructura electrónica de capa cerrada les proporciona gran estabilidad.