Propiedades Químicas: Afinidad Electrónica, Electronegatividad, Enlaces y Fuerzas Intermoleculares

Afinidad Electrónica

La afinidad electrónica es la energía intercambiada cuando un átomo neutro en fase gaseosa y en estado fundamental capta un electrón, formando un ion negativo o anión. Varía del mismo modo que la energía de ionización, pero esta varía en valor absoluto.

• Al descender en el mismo grupo, la afinidad electrónica disminuye (en valor absoluto), desprendiéndose para cada elemento menor energía, dado que la última capa está más alejada y, por tanto, el nuevo electrón es menos atraído por el núcleo.
• Al avanzar en un periodo, la afinidad electrónica aumenta (en valor absoluto), ya que la energía desprendida es cada vez mayor, porque aumenta la carga nuclear efectiva y, por tanto, la mayor atracción por parte del núcleo sobre el nuevo electrón.

Electronegatividad

La electronegatividad es la tendencia que tiene un átomo de un elemento a atraer hacia sí los electrones compartidos de un enlace covalente con otro elemento. Varía de la misma forma que la energía de ionización y la afinidad electrónica.

• Disminuye al descender dentro de un grupo.
• Aumenta al avanzar en el mismo periodo.
• Los gases nobles tienen electronegatividad = 0.
• El F es el elemento más electronegativo (electronegatividad = 4).

Carácter Metálico

El carácter metálico está relacionado con la electronegatividad.

• Metales: Tendencia a perder electrones, menos carga nuclear, son electropositivos (mayor electronegatividad) (carácter metálico).
• Semimetales: Características intermedias.

Principio de Exclusión de Pauli

Dos electrones en un mismo átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos iguales. Se diferencian en el número de espín (½, -½). En un orbital pueden existir, como máximo, dos electrones con el número cuántico de espín opuesto.

• S -> 2 electrones
• p -> 6 electrones
• d -> 10 electrones
• f -> 14 electrones

Enlace Iónico

Propiedades:

• Sólidos a temperatura ambiente.
• Punto de fusión y ebullición elevados debido a las intensas atracciones electrostáticas entre iones de carga opuesta.
• Duros, difíciles de rayar, ya que los enlaces son fuertes.
• Frágiles, se rompen con facilidad, ya que cuando deslizas una capa del cristal sobre otra, se rompe por repulsión electrostática.
• Algunos se disuelven bien en disolventes polares (H2O).
• En estado sólido son aislantes eléctricos, sus iones carecen de movilidad al estar fijos en la red.
• Fundidos o en disolución sí son conductores porque las redes sí tienen movilidad.

Enlace Covalente

Sustancias Moleculares:

• Puntos de fusión y ebullición dependen de fuerzas intranucleares, pero suelen ser bajos.
• A temperatura ambiente pueden ser gases, líquidos o sólidos.
• Solubilidad: Sustancias polares solubles en disolventes polares y sustancias apolares en disolventes apolares.
• Malos conductores de la electricidad, excepto si los enlaces son polares y se rompen dando lugar a iones.

Cristales Atómicos:

• Sólidos a temperatura ambiente.
• Puntos de ebullición y fusión elevados.
• Duros (diamante) y frágiles.
• Insolubles.
• Buenos aislantes eléctricos, malos conductores del calor (excepto el grafito).

Redes Covalentes:

• En ellas existen enlaces covalentes entre grandes cantidades de átomos iguales o diferentes.

Propiedades de los Metales

• Puntos de fusión y ebullición variables: aunque suelen ser sólidos a temperatura ambiente (excepto Hg).
• Densidad alta.
• Gran conductividad eléctrica y térmica.
• Brillo metálico (captan y emiten radiaciones electromagnéticas).
• Tenaces: se deforman pero no rompen. Dúctiles si se pueden estirar en hilos o maleables si se pueden laminar.
• No se disuelven, pero forman aleaciones entre ellos.

Fuerzas de Van der Waals

• Dipolo-dipolo: Moléculas polares. 2 dipolos permanentes, parte + y parte – que se atraen.
• London o dispersión: Moléculas apolares. Nube de electrones desplazada hacia un átomo, un dipolo instantáneo.

Puentes de Hidrógeno

• Tiene que haber átomos de hidrógeno unidos a elementos químicos con átomos pequeños, muy electronegativos. Estos átomos son: F, N, O.
• Simultáneamente debe haber otros átomos pequeños y muy electronegativos que posean pares de electrones no compartidos. Los elementos vuelven a ser los mismos: F, O, N.
• Puntos de fusión y ebullición elevados.