Propiedades Atómicas: Radio, Ionización, Afinidad Electrónica y Electronegatividad

Radio Atómico

Se considera que el radio metálico de un elemento es la mitad de la distancia entre los centros de dos átomos vecinos en una muestra sólida. En los otros elementos, se determina el radio atómico como la longitud media del enlace covalente.

La disminución de izquierda a derecha es consecuencia del aumento de la atracción entre el núcleo y los electrones a medida que aumenta la carga del núcleo. El aumento al ascender se debe a que los electrones más externos ocupan capas situadas más lejos del núcleo.

Radio Iónico

El radio iónico es el radio que tiene un átomo cuando ha ganado o perdido un electrón. Los cationes siempre son más pequeños que el átomo del que provienen porque la carga nuclear efectiva es mayor y contrae la corteza. Los aniones siempre son más grandes porque el electrón capturado sufre repulsión de los electrones que ya estaban en ese nivel.

Energía de Ionización (Ei)

Ei: Es la energía mínima necesaria para separar un electrón de un átomo neutro, en estado gaseoso y en su estado fundamental. Varía de forma periódica con el número atómico. Con pocas excepciones, aumenta de izquierda a derecha a lo largo de un periodo y de abajo a arriba en un grupo.

El aumento de izquierda a derecha se explica en relación con el tamaño (más pequeños, más atraídos por el núcleo, más Ei). La disminución al descender se debe a que los electrones más externos ocupan una capa cada vez más alejada del núcleo a la que corresponde el número cuántico principal más alto y están menos ligados al núcleo.

Segunda Energía de Ionización (2ª Ei)

2ª Ei: Es la energía mínima necesaria para extraer un electrón de un catión dotado de una sola carga, en estado gaseoso y en su estado fundamental. La segunda energía de ionización de un elemento es siempre mayor que la primera, ya que se necesita más energía para extraer un electrón de un ión dotado de carga positiva porque al extraer el electrón del átomo neutro para formar el catión, disminuyen las repulsiones interelectrónicas, lo que se traduce en una mayor estabilidad. Además, aunque el valor de Z del átomo neutro y del catión sea igual, al haber menos electrones en el catión el apantallamiento es menor y la fuerza de atracción sobre los electrones externos será mayor (mayor carga nuclear efectiva).

Afinidad Electrónica (Ea)

Ea: Energía desprendida y a veces absorbida cuando un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental acepta un electrón para formar un ion negativo (Ea > 0 endotérmico; Ea < 0 exotérmico). Se dice que un elemento tiene una alta afinidad electrónica si uno de sus átomos forma un anión exotérmicamente, es decir, liberando energía en forma de calor. La ganancia de un electrón es más exotérmica hacia la parte derecha superior de la tabla periódica y es muy exotérmica cerca del Flúor. En estos átomos, el electrón añadido ocupa un orbital situado muy cerca de un núcleo muy cargado, situación energéticamente muy favorable.

Segunda Afinidad Electrónica (2Ea)

2Ea: Es menor que la primera debido a que al entrar el segundo electrón, aumentan las repulsiones interelectrónicas y aunque el número de protones no varía, está más apantallado que el anterior por lo que se verá menos atraído (menor carga nuclear efectiva).

Electronegatividad

Electronegatividad: Capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí mismo los electrones que comparte con otros átomos. Elementos con baja Ei y Ea -> cationes. Elementos con alta Ei y Ea -> aniones. Baja electronegatividad "electropositivo" (bloque s). Alta electronegatividad "electronegativo" (grupos 6 y 7). Es la propiedad que suele tomarse para establecer el carácter más o menos metálico de un elemento con relación a otro.

La electronegatividad es una pista que nos indica el tipo de enlaces que forman los átomos cuando se unen entre sí para formar los diferentes compuestos. La escala de electronegatividades establecida por Pauling relaciona la electronegatividad con la energía de los enlaces. Según esta escala, se consideran elementos metálicos aquellos cuya electronegatividad es inferior a 2.0.