Propiedades periódicas: radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad

Resumen

El texto explica la estructura de Lewis y el enlace covalente, y después describe las propiedades periódicas de los elementos: radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. Para cada una se indica su definición, cómo varía en la tabla periódica y la justificación de esa variación.

Puntos clave

La estructura de Lewis representa los electrones de valencia y busca que los átomos cumplan la regla del octeto, salvo el hidrógeno, que llega a 2 electrones.
El radio atómico aumenta hacia abajo en un grupo y hacia la izquierda en un periodo.
La energía de ionización es la energía mínima para arrancar el electrón más externo de un átomo neutro gaseoso y aumenta hacia arriba y hacia la derecha.
La afinidad electrónica es la energía desprendida al aceptar un electrón y aumenta hacia arriba y hacia la derecha.
La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer los electrones compartidos en un enlace covalente y aumenta hacia arriba y hacia la derecha.
Los elementos más electronegativos son más no metálicos y tienden a formar aniones; los menos electronegativos son más metálicos y tienden a formar cationes.

Ponte a prueba

Estructura de Lewis y Enlace Covalente

La estructura de Lewis es la representación de cómo se enlazan los electrones de valencia (representados por puntos) de cada átomo para formar, generalmente, un conjunto en el que cada uno de ellos queda rodeado por 8 electrones (regla del octeto). En esta estructura, los electrones pueden estar compartidos, formando parte del enlace covalente, o bien no compartidos, a los que denominamos no enlazantes. El objetivo de esta unión es estabilizar la configuración electrónica de los átomos que se unen con la configuración de gas noble (con 8 electrones en la capa de valencia), a excepción del hidrógeno, que adquiere la configuración estable llegando solo a 2 electrones. El átomo central suele ser el más electronegativo.

Propiedades Periódicas de los Elementos

Radio Atómico

Definición: Es la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos adyacentes en un sólido metálico o, en el caso de sustancias covalentes, a partir de la distancia entre los núcleos de los átomos idénticos de una molécula.

Cuanto más abajo y hacia la izquierda se encuentre el elemento en la tabla periódica, mayor será su radio. La justificación es la siguiente:

Dentro del mismo grupo, el radio atómico aumenta hacia abajo porque aumenta el número de capas (aumenta el periodo).
Dentro del mismo periodo (misma capa), el radio atómico aumenta hacia la izquierda ya que disminuye Z (número de protones). Cuantos menos protones tenga el elemento, menor será la atracción del núcleo hacia los electrones periféricos y mayor será el radio.

Energía de Ionización (Potencial de Ionización)

Definición: Energía mínima necesaria para arrancar un electrón (el más externo al núcleo) de un átomo neutro en estado gaseoso y en su estado fundamental.

Cuanto más arriba y hacia la derecha se encuentre el elemento en la tabla periódica, mayor será esta energía (al contrario que el radio). La justificación es la siguiente: cuando el átomo tiene un radio pequeño, los electrones periféricos están muy atraídos por el núcleo, por lo que cuesta más trabajo (requiere mayor energía de ionización) arrancarlos. Por esa razón, los gases nobles son los elementos que tienen la mayor energía de ionización de su periodo, debido también a su gran estabilidad.

Afinidad Electrónica

Definición: Es la energía desprendida (a veces absorbida) cuando un átomo neutro en estado gaseoso acepta un electrón para formar un ion negativo (anión).

Cuanto más arriba y hacia la derecha se encuentre el elemento en la tabla periódica, mayor será la afinidad. Se justifica porque, en este sentido, al ser su radio menor, el núcleo atraerá con más fuerza a ese hipotético electrón para crear el anión.

Electronegatividad

Definición: Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento dado de atraer hacia sí el par o pares de electrones compartidos en un enlace covalente. (A - B: El más electronegativo es el que más los atrae).

Cuanto más arriba y hacia la derecha se encuentre el elemento en la tabla periódica, mayor será la electronegatividad. Se justifica porque, en este 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, es más no metálico y tiene tendencia a ganar electrones formando aniones.
Si un elemento es menos electronegativo, es más metálico y tiene tendencia a perder electrones formando cationes.

Preguntas frecuentes

¿Cómo varía el radio atómico en la tabla periódica?

El radio atómico aumenta hacia abajo dentro de un grupo, porque aumenta el número de capas, y hacia la izquierda dentro de un periodo, porque disminuye el número de protones y con ello la atracción del núcleo sobre los electrones periféricos.

¿Por qué los gases nobles tienen la mayor energía de ionización de su periodo?

Porque su radio es pequeño, lo que hace que los electrones periféricos estén muy atraídos por el núcleo, y además son muy estables, por lo que cuesta mucha energía arrancarlos.

¿Qué es la electronegatividad?

Es la capacidad que tiene un átomo de atraer hacia sí el par o pares de electrones compartidos en un enlace covalente. El más electronegativo es el que más los atrae.