Propiedades Periódicas Clave: Radio Atómico, Ionización y Electronegatividad

Propiedades Periódicas de los Elementos

Radio Atómico

Radio atómico: Es la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos vecinos idénticos.

Tendencias del Radio Atómico:

• Dentro de un mismo grupo: Aumenta al aumentar el período (al descender en el grupo). Esto se debe a que, al ser mayor el número de capas de electrones, es mayor la distancia promedio de los electrones de valencia al núcleo y mayor la fuerza de repulsión entre las capas internas, alejando a los electrones externos del núcleo.
• Dentro de un mismo período: Disminuye al aumentar el grupo (al avanzar hacia la derecha en el período). Esto ocurre porque, con el mismo número de capas electrónicas principales, al aumentar el número de protones en el núcleo, aumenta la carga nuclear efectiva (la atracción neta del núcleo sobre los electrones externos), atrayendo a los electrones más cerca del núcleo.

Radio Iónico

Radio iónico: Es el radio que presenta un átomo cuando ha perdido o ganado electrones, adquiriendo la estructura electrónica del gas noble más cercano.

• Si un elemento tiende a perder electrones (formando un catión), el radio del catión es siempre menor que el del átomo neutro correspondiente. La pérdida de electrones disminuye la repulsión interelectrónica y aumenta la atracción efectiva del núcleo sobre los electrones restantes.
• Si un elemento tiende a ganar electrones (formando un anión), el radio del anión es siempre mayor que el del átomo neutro correspondiente. La ganancia de electrones aumenta la repulsión interelectrónica, expandiendo la nube electrónica.

Especies Isoelectrónicas:

Para especies isoelectrónicas (átomos o iones con el mismo número de electrones), aquella que tenga mayor número de protones (mayor carga nuclear) tendrá un menor radio, debido a una mayor fuerza de atracción del núcleo sobre la misma cantidad de electrones.

Energía de Ionización

Energía de ionización (o Potencial de ionización): Es la energía mínima necesaria que debe suministrarse a un átomo neutro, en estado gaseoso y fundamental, para arrancarle el electrón más externo (el menos ligado) y convertirlo en un ion positivo (catión).

Tendencias de la Energía de Ionización:

• Dentro de un mismo grupo: Disminuye al aumentar el período (al descender). Al aumentar el número de capas de electrones, el electrón más externo está más alejado del núcleo y más apantallado por las capas internas. Por lo tanto, está menos fuertemente unido y se necesita menos energía para arrancarlo.
• Dentro de un mismo período: Aumenta, en general, al aumentar el grupo (al avanzar hacia la derecha). Con el mismo número de capas, al aumentar el número de protones, la carga nuclear efectiva sobre los electrones externos aumenta, atrayéndolos más fuertemente y haciendo que se necesite más energía para extraer uno.

Electronegatividad

Electronegatividad: Es la medida de la tendencia relativa de un átomo, que forma parte de un enlace químico, para atraer hacia sí los electrones compartidos en dicho enlace.

Tendencias de la Electronegatividad:

• Dentro de un mismo grupo: Disminuye al aumentar el período (al descender). Al aumentar el tamaño del átomo y el efecto pantalla de las capas internas, la atracción del núcleo sobre los electrones de enlace disminuye.
• Dentro de un mismo período: Aumenta al aumentar el grupo (al avanzar hacia la derecha). Al aumentar la carga nuclear efectiva y disminuir el radio atómico, el núcleo atrae con más fuerza los electrones de enlace.

La electronegatividad generalmente no se define para los gases nobles, ya que tienen una configuración electrónica muy estable y muestran poca tendencia a formar enlaces químicos (aunque algunos compuestos de los gases nobles más pesados existen). El elemento más electronegativo es el Flúor (F), con un valor de 4.0 en la escala de Pauling (E_n=4.0), y el menos electronegativo es el Francio (Fr), con un valor de 0.7 (E_n=0.7).

Carácter Metálico o Electropositividad

Carácter metálico o electropositividad: Es la tendencia de un elemento a perder electrones y formar iones positivos (cationes) en las reacciones químicas. Es una medida de cuán fácilmente un átomo cede sus electrones de valencia.

Esta propiedad varía en la tabla periódica de forma inversa a la electronegatividad:

• Dentro de un mismo grupo: Aumenta al aumentar el período (hacia abajo), ya que los electrones de valencia están más alejados y menos atraídos por el núcleo, siendo más fácil perderlos.
• Dentro de un mismo período: Disminuye al aumentar el grupo (hacia la derecha), ya que aumenta la atracción nuclear sobre los electrones de valencia, dificultando su pérdida.