Ejercicios de carga nuclear efectiva

Apantallamiento y carga nuclear efectiva:

 El apantallamiento se produce por la repulsión entre los electrones del átomo. Por efecto de este, el electrón del último nivel recibirá en menor intensidad la fuerza atractiva total de la carga de los protones que hay en el núcleo. A esta nueva carga se la conoce como carga nuclear efectiva, Z*. La carga nuclear efectiva de un periodo aumenta de izquierda a derecha porque aumenta el número atómico en mayor medida que el apantallamiento. Dentro de un mismo grupo, la carga nuclear efectiva no varía, porque el número atómico y el apantallamiento aumentan de la misma forma.

Radio atómico:

  Los elementos de un mismo periodo incorporan el último electrón al mismo nivel de energía: por tanto, la carga nuclear efectiva aumenta a lo largo del periodo ejerciendo una mayor atracción sobre los electrones del nivel de Valencia, disminuyendo el radio atómico. En elementos de un mismo grupo la carga nuclear efectiva no varía, pero si el número de niveles de llenado, por lo que el radio atómico irá aumentando a lo largo del grupo.

Radio iónico:

Cationes: al tener menos electrones habrá un menor apantallamiento, con lo que la carga nuclear efectiva será mayor. Esta mayor atracción hará que el catión tenga un menor radio. Aniones: al tener más electrones habrá un mayor apantallamiento, y esto hará que la carga nuclear efectiva sea menor, haciendo que el radio del anión sea mayor.

Energía de ionización:

  Definimos energía de ionización como la mínima energía necesaria para que un átomo neutro en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental, ceda un electrón de su nivel externo y de lugar a un ion monopositivo. Dentro de un periodo, la carga nuclear efectiva aumenta y por lo tanto el radio disminuye. Por lo tanto, los electrones estarán más atraídos y la energía de ionización será mayor. Al descender en un grupo, mientras que la carga nuclear efectiva se mantiene constante, el radio atómico aumenta, estando los electrones cada vez menos atraídos y por lo tanto habrá que suministrar menos energía para arrancarlos (menos EI).

AE

Es la variación de energía que se produce cuando un átomo neutro adquiere un electrón y se transforma en un ion mononegativo. Este proceso es generalmente exotérmico. En un periodo aumenta la carga nuclear efectiva y disminuye el radio, de tal manera que el núcleo ejercerá una mayor atracción por el nuevo electrón. Además, se tiende a completar la configuración electrónica de gas noble. En un mismo grupo, el radio va aumentando de arriba abajo, permaneciendo constante la carga nuclear efectiva, luego la tracción del núcleo irá disminuyendo, ejerciendo una menor atracción para adquirir el electrón.

Electronegatividad:

 Medida de la capacidad de un átomo para competir por el par de electrones que comparte con otro átomo. Al avanzar en un periodo, aumenta la carga nuclear efectiva y disminuye el radio, con lo que aumenta la tendencia del elemento a atraer los electrones que comparten un enlace. En un grupo la carga nuclear efectiva permanece constante, pero el radio aumenta, disminuyendo así la tendencia a atraer a los electrones.