Propiedades atómicas y su variación periódica

2 Propiedades atómicas y su variación periódica.

Radio Atómico:

Muchas propiedades físicas como la densidad, puntos de ebullición y de fusión tienen relación con el tamaño del átomo, la densidad electrónica se extiende mas allá del núcleo por lo cual se piensa en el tamaño atómico como el volumen que contiene cerca de 90% de la densidad electrónica alrededor del núcleo.

Al querer dar más detalles se proporciona el tamaño del átomo en términos de radio atómico, siendo esta la mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos.

Átomos unidos entre sí en una red tridimensional: su radio es solo la

mitad de la distancia de un núcleo a otro de dos átomos vecinos.

Elementos existentes como moléculas diatómicas simples: su radio

será la mitad de la distancias entre núcleos de dos átomos de una molécula.

Radio Iónico:

Es el radio de los cationes y aniones. Se mide por difracción de rayos X.

El radio iónico afecta propiedades químicas y físicas de los

compuestos iónicos.

Un átomo neutro que se convierte en un ion, se espera que cambie su radio, si forma un anión el radio aumenta (por la carga nuclear es constante pero la repulsión resultante aumenta la nube electrónica).

Potencial de ionización:

Existe una relación entre la configuración electrónica y el comportamiento químico. La estabilidad de los electrones es reflejada en la energía de ionización de los átomos.

La energía de ionización es la energía mínima es expresada en kj/mol, Esta es la cantidad de energía necesaria para separar un mol de electrones de un mol de átomos en estado gaseoso.

finidad Electrónica:

Es la capacidad de un átomo de aceptar uno o más electrones, Es un cambio de energía que sucede cuando un átomo en estado gaseoso acepta un electrón en forma de anión.

Electronegatividad:

Es la capacidad que tiene un átomo para atraer electrones. De la misma manera que la afinidad electrónica y la energía de ionización, la electronegatividad aumenta hacia arriba y ala derecha en la tabla periódica.

La carga nuclear efectiva es la carga positiva neta experimentada por un electrón en un átomo polielectrónico. El término "efectiva" se usa porque el efecto pantalla de los electrones más cercanos al núcleo evita que los electrones en orbitales superiores experimenten la carga nuclear completa. Es posible determinar la fuerza de la carga nuclear observando el número de oxidación del átomo.

En un átomo con un electrón, el electrón experimenta toda la carga del núcleo positivo. En este caso, la carga nuclear efectiva puede ser calculada usando la ley de Coulomb.

Sin embargo, en un átomo con muchos electrones, los electrones externos son, simultáneamente, atraídos al núcleo debido a su carga positiva, y repelidos por los electrones cargados negativamente. La carga nuclear efectiva en un electrón de este tipo de átomo está dada por la siguiente ecuación:

donde

Z es el número atómico, y define tanto el número de protones en el núcleo como el total de electrones de un átomo.

S es la constante de pantalla, depende del número de electrones entre el núcleo y el electrón considerado, y también en qué tipo de orbital se encuentran los electrones que restan carga nuclear.No contribuyen los electrones exteriores al nivel energético considerado, pero sí el resto de los vecinos del mismo nivel.

S puede determinarse mediante la aplicación sistemática de varios conjuntos de reglas, el método más simple es conocido como las reglas de Slater (en honor a John C. Slater).

Nota: Zeff también suele ser representado como "Z* ". La idea de la carga nuclear efectiva es muy útil para entender cómo se modifican a lo largo de la T.P. los alcances de losorbitales atómicos, las variaciones de las energías de ionización , afinidades electrónicas y la electronegatividad, en general, para entender las propiedades periódicas.

La energía de ionización, potencial de ionización o EI es la energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de un átomo, de un elemento en estado gaseoso.1 La reacción puede expresarse de la siguiente forma:

.

Siendo los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento químico; , la energía de ionización y un electrón.

Esta energía corresponde a la primera ionización. El segundo potencial de ionización representa la energía precisa para sustraer el segundo electrón; este segundo potencial de ionización es siempre mayor que el primero, pues el volumen de un ion positivo es menor que el del átomo y la fuerza electrostática atractiva que soporta este segundo electrón es mayor en el ion positivo que en el átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear.

El potencial

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