Las propiedades periódicas, corresponde a un grupo de propiedades físicas y químicas de los elementos que varían regularmente en la tabla periódica, ya sea a través de un grupo o periodo. La causa fundamental de la periodicidad química, es decir, la repetición de elementos con el mismo número de electrones externos, se produce por la configuración electrónica de los elementos, ya que las propiedades periódicas dependen de la capa externa de electrones o electrones de valencia. Estas propiedades se repiten a intervalos regulares y se pueden predecir teniendo en cuenta la ubicación de un elemento en la tabla periódica.
Son propiedades periódicas de los elementos el PUNTO DE EBULLICION, EL PUNTO DE FUSION, DENSIDAD, VALENCIA, RADIO ATOMICO, TAMAÑO ATOMICO, CONDUCTIVIDAD ELECTRICA, ELECTRONEGATIVIDAD, POTENCIAL DE IONIZACION, AFINIDAD ELECTRONICA Y CARÁCTER METALICO. Conocer como varian estas propiedades es fundamental para entender la formación de enlaces químicos y predecir el comportamiento químico de los elementos.
1.1 TAMAÑO ATOMICO Y RADIO ATOMICO
La mecánica cuántica dice que un átomo –núcleo rodeado por nubes electrónicas- no tiene un limite definido, por ello, el tamaño de un átomo aislado no es fácilmente medible. La aproximación al tamaño atómico es el radio atómico, que corresponde a la distancia internuclear de átomos contiguos –longitud de enlace-, en diferentes especies químicas que los contengan. Por ejemplo la distancia entre los núcleos de dos átomos de flúor es de 1.44 amstrong, es decir, 1.44 /2 =0.72 amstrong, valor este que corresponde al radio atómico del flúor.
El radio atómico no varía en forma proporcional al número atómico, sino que lo hace de manera periódica así.
a. El radio atómico, aumenta de arriba hacia abajo en un grupo, porque en este sentido aumenta el número de capas electrónicas.
b. El radio atómico disminuye de izquierda a derecha en un periodo, porque en este sentido aumenta la carga nuclear y con ella la atracción –núcleo electrones, haciéndose más pequeño el átomo es decir encogiéndose.
1.2 POTENCIAL DE IONIZACION O ENERGIA DE IONIZACION EJ
Es la medida de la energía necesaria par quitarle un electrón a un átomo neutro en estado gaseoso. Esta energía será mayor cuanto más elevada sea la energía con la que el electrón es atraído, por el núcleo, lo podemos ilustrar así.
Sodio , Na, Z=11 1s2 2s2 2p6 3s1 + Energía 1s2 2s2 2p6 + 1e-
El potencial de ionización varía de una forma periódica así
En un grupo, disminuye al aumentar Z, es decir, de arriba hacia abajo, ya que al aumentar Z, también aumenta el radio atómico. Habrá entonces más capas electrónicas y los electrones externos estarán más alejados del núcleo, serán menos atraídos por él, y por esta razón, se necesitará menos energía para mover un electrón. Es decir, la Energía de Ionización, es mayor para los electrones que estén fuertemente retenidos por el átomo, en consecuencia, aumenta al disminuir el radio atómico. La energía de ionización es mayor para los elementos de la parte superior derecha de la tabla periódica –no metales- y menor para los de la parte inferior izquierda –metales. Si un electrón pierde más de un electrón tendrá mas de una energía de Ionización.
1.3 AFINIDAD ELECTRONICA - Ae. Es la medida de la energía liberada cuando un átomo neutro en estado gaseoso gana un electrón adicional. Al recibir el electrón el átomo tendrá más electrones que protones y por tanto tendrá carga negativa, dará origen a un ión negativo llamado ANION. El proceso lo podemos representar así
Cl oro – Cl- Z=17 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 + 1e- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Cl, átomo neutron Cl -, Ión negativo o anión
Las mayores afinidades electrónicas se asocian al os átomos más pequeños, puesto que los electrones añadidos estarán más fuertemente retenidos si entran en un nivel cercano al núcleo. Las afinidades electrónicas mayores corresponden a la parte superior derecha de la tabla periódica – no metales- y las afinidades electrónicas inferiores, están en la parte inferior izquierda –metales-.
1.4 ELECTRONEGATIVIDAD
Es la tendencia que tiene un átomo para atraer y retener los electrones de enlace. La electronegatividad varía de forma similar a la energía de ionización, por lo tanto, los elementos más electronegativos están en la parte superior derecha de la tabla periódica y los más electronegativos, están en la parte inferior izquierda.
ACTIVIDAD
1. Señala en la parte externa de la tabla periódica, con flechas de colores diferentes, la forma como aumenta cada una de las cuatro propiedades periódicas. Utiliza convenciones para señalar tamaño atómico, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
VENTAJAS DE LA TABLA PERIODICA
Relaciona la posición de un elemento con su configuración electrónica.
Refleja en forma satisfactoria las semejanzas, diferencias y tendencias en la variación de las propiedades físicas y químicas.
Es fácil de recordar y reproducir.
Los elementos del grupo A Y B están claramente separados.
La elevada inercia de los gases nobles, queda justificada por su cerrada configuración electrónica.
Existe separación razonablemente clara entre metales y no metales.
La ordenación creciente de los elementos en cuanto a su número atómico conlleva asi mismo a la ordenación en cuanto a sus propiedades físicas y químicas.
Para los estudiantes de química es un enorme beneficio ya que limita el aprendizaje memorístico de una ilimitada cantidad de información.
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