COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE SONORA

Comportamiento de las Propiedades Periódicas

Q. B. Ma. Del Carmen Arvizu Ortiz CECyTES Hermosillo I Hermosillo Sonora [email protected]

Hermosillo, Sonora; Agosto de 2004

Comportamiento de las Propiedades Periódicas En la tabla periódica, los elementos están ordenados de los más ligeros a los más pesados. Los elementos en la misma columna (o familia) tienen propiedades semejantes. Si en la tabla periódica, nos trasladamos de los átomos ligeros a los más pesados nos vamos a encontrar, periódicamente, con las mismas propiedades... de aquí el nombre de Tabla Periódica. Esas propiedades que se repiten de manera periódica, reciben el nombre de propiedades periódicas. Las propiedades periódicas son: tamaño atómico, afinidad electrónica, potencial de ionización y electronegatividad. 1. Tamaño atómico. Se considera la distancia, medida en Ángstrom, que hay desde el núcleo de un átomo hasta su último nivel de energía. A medida que nos desplazamos de arriba hacia abajo, en una columna o grupo, los átomos se hacen mayores. Se hacen menores al moverse a la derecha a lo largo de una fila, o período:

Lo anterior, aparentemente puede parecer muy raro ya que uno pensaría que los átomos fueran más grandes al hacerse más pesados ¿Por qué se hacen mas chicos al moverse a la derecha, en un mismo periodo de la tabla periódica? Bueno, sucede que dentro de un período los electrones más externos de los átomos están todos en el mismo nivel, a la misma (aproximadamente) distancia del núcleo. Al moverse a la derecha en la tabla periódica, los elementos aumentan su número atómico; cada elemento tiene un protón más que su vecino a la izquierda. Entre más protones tenga el núcleo, atrae a los electrones de valencia con mayor fuerza... ...¡y por tanto el átomo se encoge!

2. Potencial o energía de ionización. Al aplicarle a un elemento neutro la cantidad de energía apropiada se le puede separar un electrón, convirtiéndolo en un átomo cargado (ION) positivamente. La cantidad de energía requerida para quitar un electrón a un átomo neutro del elemento en estado gaseoso se llama potencial o energía de ionización (EI). Al igual que el tamaño atómico, la energía de ionización sufre variaciones; al desplazarse en la tabla periódica de derecha a izquierda, en un mismo periodo la energía de ionización aumenta y al pasar de arriba abajo, en un mismo grupo, disminuye.

Veamos como funciona eso. Entre más libre se encuentre un electrón, es más factible separarlo del átomo, ya que se encuentra desprotegido (los protones del núcleo no lo atraen con tanta fuerza) y se requiere de poca energía para lograr dicha separación, por lo cual son muy fáciles de reaccionar.

Ahora podemos entender por que los metales alcalinos reaccionan tan violentamente, se “encienden” con cualquier cosa (son muy facilotes).

Pero no todos los elementos pierden sus electrones más externos en las reacciones químicas, algunas veces ocurre lo contrario. Por ejemplo los halógenos F, Cl, Br, I), tienen sus electrones externos en orbitales p, cinco con la misma energía. Pero resulta que p tiene espacio para seis, ¿no? Los halógenos también son altamente reactivos, pero de manera diferente a la de los metales alcalinos. Lo que los “enciende” no es la pérdida de uno de sus electrones, sino la captura de un electrón errante, que encaja perfectamente en ese "espacio vacío" del subnivel p. Por ello, se dice que halógenos y los metales alcalinos son perfectos el uno para el otro. De hecho, los elementos de estos grupos adoran formar compuestos entre sí. Por ejemplo, probablemente estas muy familiarizado con el Cloruro de Sodio, NaCl.

3. Afinidad electrónica. Es la energía liberada cuando un átomo se combina con un electrón para formar un ion negativo en la fase gaseosa, o bien, es la capacidad que tiene un elemento para ganar electrones. La variación de la afinidad electrónica en la tabla periódica es similar a la energía de ionización: al pasar de izquierda a derecha en un mismo periodo, aumenta. Al pasar de arriba abajo en un mismo grupo, disminuye:

De modo que un elemento con una elevada energía de ionización, también tendrá una afinidad electrónica elevada y viceversa. 4. Electronegatividad. Esta propiedad se refiere a la habilidad que tienen los átomos que están combinados, para atraer electrones. A la medida de la tendencia de un átomo de un elemento para atraer electrones en un enlace covalente, se le conoce como electronegatividad. Esta propiedad presenta la misma periodicidad que el potencial de ionización y la afinidad electrónica:

La posición de los elementos químicos en la tabla periódica determina las propiedades que poseen, y a su vez la manera en la cual se van a unir para formar compuestos.

BIBLIOGRAFÍA • • • • • •

Masterton y otros. (1991). Química General Superior. (6° ed.). México. Ed. McGraw Hill. Choppin, Gregory y Summerlin, Lee. (1981). Química. (1° ed). México. Publicaciones Cultural. Brown y otros. (2004). Química. La Ciencia Central. (9° ed). México. Ed. Prentice may. Spencer y otros (2000). Química. Estructura y Dinámica. (1° ed). México. Ed. CECSA. Chang R. (2002). Química. (7° ed.). México. Mc. Graw – Hill. http://www.maloka.org/fisica2000/periodic_table/periodic_properties.html. Consultada en Agosto 2004.