Propiedades Periódicas de los Elementos: Tendencias y Explicaciones

Regla de Hund o Principio de Máxima Multiplicidad

La regla de Hund, también conocida como el principio de máxima multiplicidad, establece que al llenar orbitales de la misma energía (como los tres orbitales p, los cinco orbitales d o los siete orbitales f), los electrones se distribuyen de manera que ocupen el mayor número posible de orbitales, y con espines paralelos (mismo valor de espín, convencionalmente positivos).

Radio Atómico

El radio atómico aumenta al descender en un grupo de la tabla periódica. Esto se debe al incremento en el número de niveles electrónicos, lo que a su vez aumenta el tamaño del átomo. Al avanzar en un período, los radios atómicos disminuyen. El radio de un catión (ion positivo) siempre es menor que el de su átomo neutro, mientras que el radio de un anión (ion negativo) siempre es mayor que el de su átomo neutro.

Energía de Ionización (EI)

La energía de ionización (EI) es la energía mínima necesaria para remover el electrón más externo de un átomo neutro y aislado en estado gaseoso, formando un catión. Se mide en kJ/mol o eV/átomo. La primera energía de ionización se representa como:

A (g) + EI₁ → A⁺(g) + 1e^-

Dentro de un grupo, la EI disminuye al descender, ya que el electrón externo se encuentra más alejado del núcleo y la fuerza de atracción es menor. En un período, la EI aumenta de izquierda a derecha debido al aumento de la carga nuclear efectiva, lo que resulta en una mayor atracción de los electrones.

• El Francio (Fr) es el elemento con la menor EI, mostrando una alta tendencia a formar cationes.
• El Flúor (F) es el elemento con la mayor EI, indicando una baja tendencia a formar cationes.

Afinidad Electrónica (AE)

La afinidad electrónica (AE) es la variación de energía que ocurre cuando un átomo neutro en fase gaseosa gana un electrón, formando un anión. Se mide en kJ/mol o eV/átomo. Una mayor afinidad electrónica indica una mayor tendencia del elemento a convertirse en anión.

• Dentro de un grupo, la AE generalmente disminuye al descender, ya que la distancia al núcleo aumenta y la atracción electrón-núcleo se reduce.
• En un período, la AE generalmente aumenta de izquierda a derecha, debido al incremento de la carga nuclear efectiva.

Electronegatividad

La electronegatividad mide la capacidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones compartidos en un enlace químico con otro átomo. La electronegatividad disminuye al descender en un grupo y aumenta de izquierda a derecha en un período.

Carácter Metálico

Los metales se caracterizan por tener bajos valores de energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. Cuanto menores sean estos valores, mayor será el carácter metálico del elemento. Los no metales, por otro lado, poseen valores más altos de estas propiedades. Un mayor carácter metálico del elemento implica una mayor tendencia a perder electrones.

Diferencia entre Órbita y Orbital

• Órbita: Trayectoria circular y definida que describe un electrón alrededor del núcleo, según el modelo atómico de Bohr (modelo obsoleto).
• Orbital: Región del espacio alrededor del núcleo donde existe una alta probabilidad (mayor al 90%) de encontrar un electrón, con una energía determinada. Concepto clave en el modelo atómico cuántico actual.