Fundamentos del Sistema Periódico y Propiedades Atómicas
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Sistema Periódico
Evolución Histórica
La clasificación periódica de Mendeléiev contenía todos los elementos entonces conocidos, ordenados según la masa atómica creciente y la semejanza en propiedades. Se observó que la masa atómica no era criterio suficiente para obtener una ordenación coherente.
Moseley determinó el número atómico (Z) de los elementos y comprobó que si se colocaban estos por orden creciente de su número atómico, todos quedaban situados en el lugar requerido por el criterio de semejanza de propiedades.
Ley Periódica Actual
La ley periódica se enuncia en la actualidad de la siguiente manera: “Cuando los elementos se colocan en orden creciente de su número atómico, tiene lugar la repetición periódica de ciertas propiedades físicas o químicas de aquellos”.
Conceptos y Propiedades Periódicas
Electrón Diferenciador
El electrón diferenciador es el responsable de la diferencia entre las propiedades de elementos correlativos en un periodo.
Apantallamiento (a)
El apantallamiento (a) consiste en la repulsión entre los electrones que disminuye la atracción del núcleo y condiciona el estado del electrón en el átomo. Depende principalmente del orbital ocupado.
Carga Nuclear Efectiva (Z*)
La carga nuclear efectiva (Z*) es la carga que debiera tener el núcleo para que, en ausencia de otros electrones, la atracción del núcleo sobre el electrón considerado fuera la misma que la atracción neta que experimenta el electrón en el átomo real. Se calcula como: Z* = Z - a.
Al aumentar el número atómico en los periodos, se incrementa la carga efectiva sobre el electrón más externo, mientras que al aumentarlo en los grupos, permanece aproximadamente igual o aumenta más lentamente.
Radio Atómico
El radio atómico se define como la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos iguales enlazados entre sí. Cuando los átomos enlazados no son iguales, el radio atómico varía dependiendo del tipo de enlace, por lo que el valor de esta magnitud física debe considerarse relativo.
Tendencia: En un periodo, al aumentar el número atómico, disminuye el radio atómico. En un grupo, al aumentar el número atómico, aumenta el radio. (Generalmente aumenta hacia abajo y a la izquierda en la tabla periódica).
Energía de Ionización (EI)
La energía de ionización se define como la mínima energía necesaria para que un átomo neutro de un elemento X, en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental, ceda un electrón de su nivel externo y dé lugar a un ión monopositivo (X+), también en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental.
Tendencia: Al aumentar el número atómico en un periodo, se hace mayor la energía de ionización. En un grupo, disminuye al aumentar el número atómico. (Generalmente aumenta hacia arriba y a la derecha en la tabla periódica).
Afinidad Electrónica (AE)
La afinidad electrónica (A o AE) se define como la energía intercambiada (generalmente liberada) en el proceso por el que un átomo neutro X, en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental, recibe un electrón y da lugar a un ión mononegativo (X-), también en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental. Este proceso puede ser endotérmico o exotérmico (AE negativa si se libera energía, positiva si se absorbe).
Tendencia: Generalmente se vuelve más negativa (más exotérmica) hacia arriba y a la derecha en la tabla periódica, aunque presenta más irregularidades que la energía de ionización o la electronegatividad.
Electronegatividad (χ)
La electronegatividad se define como la tendencia relativa de los átomos de un elemento para atraer hacia sí mismos los electrones de otros átomos con los cuales están enlazados químicamente.
Tendencia: En general, en los periodos la electronegatividad se incrementa al aumentar el número atómico, y en los grupos aumenta al disminuir el número atómico (es decir, al subir en el grupo). Se excluyen los gases nobles en muchas escalas, ya que forman pocos compuestos (su electronegatividad se considera 0 o no se define habitualmente). (Generalmente aumenta hacia arriba y a la derecha en la tabla periódica).