Fundamentos y Tendencias de las Propiedades Periódicas en la Tabla Química

Propiedades Periódicas Fundamentales

Radio Iónico

El radio iónico se refiere al tamaño de un ion. Al comparar un ion con su átomo neutro, se observa lo siguiente:

• Aniones: Un anión (ion negativo) siempre tiene un mayor radio que su átomo neutro. Por ejemplo, en el caso de Cl y Cl⁻, al tener un electrón de más, la repulsión entre los electrones aumenta, lo que provoca que el radio iónico se expanda.
• Cationes: Un catión (ion positivo) siempre tiene un menor radio que su átomo neutro, debido a la pérdida de electrones y el aumento de la carga nuclear efectiva.

Especies Isoelectrónicas

En el caso de las especies isoelectrónicas (aquellas que poseen el mismo número de electrones), la diferencia de radios está marcada por el número de protones (Z). Aunque tengan el mismo número de electrones, el diferente número de protones es lo que determina la diferencia de radios: a mayor Z, mayor atracción nuclear y menor radio.

Radio Atómico

El radio atómico es la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos iguales que se encuentran unidos. La tendencia general es que el radio atómico es mayor cuanto más abajo y hacia la izquierda se encuentre el elemento en la tabla periódica.

Tendencias del Radio Atómico

• Dentro del mismo Grupo (Vertical): El radio atómico aumenta hacia abajo. Esto se debe a que aumenta el número de capas electrónicas, ya que aumenta el periodo.
• Dentro del mismo Periodo (Horizontal): El radio atómico aumenta hacia la izquierda. En un mismo periodo (misma capa de valencia), al moverse hacia la izquierda, disminuye el número atómico (Z). Cuantos menos protones tenga el elemento, la atracción del núcleo hacia los electrones periféricos es menor y el radio aumenta de tamaño.

Energía de Ionización (EI)

La Energía de Ionización es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón (el más externo) de un átomo neutro en estado gaseoso y en su estado fundamental.

Esta energía es mayor cuanto más arriba y hacia la derecha se encuentre el elemento en la tabla periódica.

Justificación

Cuando el átomo tiene un radio pequeño, los electrones periféricos están muy atraídos por el núcleo, por lo que cuesta más trabajo (necesita mayor energía de ionización) arrancarlos. Por eso, los gases nobles son los elementos que tienen la mayor energía de ionización de su periodo, debido a su gran estabilidad electrónica.

Electronegatividad (EN)

La Electronegatividad es la capacidad que tiene un átomo de un elemento de atraer hacia sí el par o pares de electrones compartidos en un enlace covalente.

La electronegatividad es mayor cuanto más arriba y hacia la derecha se encuentre el elemento en la tabla periódica (excluyendo los gases nobles).

Relación con el Radio y el Carácter Metálico

Esta tendencia se justifica porque, en ese sentido, al ser su radio menor, el núcleo atraerá con más fuerza a los electrones compartidos en dicho enlace covalente.

• Si un elemento es más electronegativo (no metálico), tiene tendencia a ganar electrones, formando aniones.
• Si un elemento es menos electronegativo (más metálico), tiene tendencia a perder electrones, formando cationes.

Afinidad Electrónica (AE)

La Afinidad Electrónica (o Entalpía de Ganancia Electrónica) es la energía que se cede o absorbe cuando un átomo que se encuentra en estado gaseoso y fundamental capta un electrón.

Tendencias

• En un Grupo (Vertical): Al descender, se intensifica el efecto pantalla. Esto hace que disminuya la carga nuclear efectiva y se libere menos energía al captar un electrón (menor afinidad).
• En un Periodo (Horizontal): Al aumentar la carga nuclear (Z), se eleva la atracción electrostática del núcleo sobre el electrón que capta el átomo y, generalmente, se libera más energía (mayor afinidad). En un periodo, el efecto pantalla no varía significativamente para la capa de valencia.