variación del radio atómico y del radio iónico

variación del radio atómico y del radio iónico
– Variación del radio atómico en un periodo: a medida que nos movemos hacia la
derecha en un mismo periodo (fila) de la tabla periódica, a pesar de que el número
atómico aumenta y, por tanto, también aumenta el número de electrones, el radio atómico
disminuye. Esto es debido a que, al aumentar cada vez en una unidad el número de
protones del núcleo, la llamada carga nuclear efectiva de éste (positiva) es cada
vez mayor, y por este motivo el núcleo atrae a los electrones (cargas negativas) con mayor
intensidad, contrayéndolo.
– Variación del radio atómico en un grupo: cuando bajamos en un grupo (columna) de
la tabla periódica también aumenta la carga nuclear efectiva, pero el número de
electrones adicionados con respecto al elemento anterior el mismo grupo aumenta en una
capa completa (a veces 8 electrones, si no hay orbitales d, y 18 electrones si los hay).
El efecto de añadir nuevas capas electrónicas es predominante, por lo que cada vez se
distancian más del núcleo atómico y el radio atómico es mayor cuando bajamos en un
grupo.
En el caso de los radios iónicos, el catión será más pequeño que el átomo neutro
correspondiente porque tendrá un exceso de carga positiva que atraerá más fuertemente a
los electrones (contraerá el volumen), mientras que el efecto es el contrario en los aniones,
que tienen un exceso de carga negativa y el núcleo ya no tiene capacidad de atraer tan
fuertemente la nube electrónica, por lo que ésta se expande. Además, el efecto es más
acusado cuanto mayor sea la carga del catión o anión correspondiente (monovalente,
divalente, trivalente…).
La variación global se puede describir como: aumento hacia la izquierda y hacia abajo, tal
y como se muestra en la figura siguiente:
variación de la energía de ionización en la tabla
periódica
La energía de ionización (EI) o potencial de ionización (PI) es la energía mínima
necesaria para arrancar un electrón de un átomo en fase gaseosa y estado fundamental,
siendo el electrón arrancado el más externo, es decir, el más alejado del núcleo. La
ecuación correspondiente se puede escribir como:
A (g) + EI –> A+(g) + 1e
El electrón más alejado será el que se halla atraído con menos fuerza por el núcleo y, por
tanto, el más fácil de arrancar (requiere menos energía).
Los factores de los cuales depende laenergía de ionización son:
a) La carga del núcleo atómico
b) El apantallamiento que experimentan los electrones externos debido a los electrones
internos
c) El tamaño del átomo
d) El tipo de orbital (s, p, d o f)
Esencialmente, cuanto mayor es el valor de Z más fuerte atrae los electrones de la corteza
y más difícil resulta arrancarlos. Como consecuencia de esto, un átomo cuyo radio es
menor tiene los electrones de la última capa más cercanos al núcleo y cuesta más
arrancarlos. Así, la energía de ionización varía en sentido contrario a la variación del
radio atómico.
En un mismo periodo, la energía de ionización aumenta hacia la derecha, mientras que,
en un mismo grupo, aumenta hacia arriba. En esencia, la energía de ionización aumenta
hacia arriba
variación de la afinidad electrónica en la tabla
periódica
La afinidad electrónica es la variación de energía que se produce en la adición de un
electrón al átomo en estado fundamental y en fase gaseosa para formar el anión
correspondiente. Se representa como:
A(g) + e –> A-(g)
La afinidad electrónica puede ser energía desprendida, en cuyo caso tiene valor negativo
y se trata de átomos con tendencia a captar electrones (no metales), o positiva, en cuyo
caso se requiere un aporte de energía exterior y se trata de átomos con poca tendencia a
captar electrones (metales).
Consideremos la variación de la afinidad electrónica en la tabla periódica.
– Cuando nos movemos a lo largo de un periodo hacia la derecha, debido al aumento de
la carganuclear efectiva, la nube electrónica se contrae, como hemos visto en la variación
del radio atómico en la tabla periódica. Así, cuanto más a la derecha estamos en el
período, más cerca del núcleo se hallará el nuevo electrón incorporado, por lo que se verá
atraído con más fuerza.
– En el caso de un grupo, aumenta hacia arriba, porque también los átomos superiores
son más pequeños y atraerán con más fuerza al nuevo electrón incorporado, siendo el
proceso más favorable para estos átomos pequeños.
De forma global, varía igual que la energía de ionización y que la electronegatividad y en
sentido contrario al radio atómico.
variación de la electronegatividad en la tabla
periódica
La electronegatividad puede definirse como la tendencia que presenta un átomo a atraer
hacia sí los electrones de un enlace químico. Así, la electronegatividad es un concepto que
solo tiene sentido cuando hablamos de átomos enlazados, y que es muy útil a la hora de
determinar qué enlace químico se dará entre diferentes tipos de átomos.
La escala que se utiliza actualmente para la electronegatividad es la de Linus Pauling,
establecida a partir de las energías de enlace de algunas moléculas que contenían enlaces
donde estaban implicados los átomos de interés. La escala va de 0,7 (francio, cesio) a 4,0
(flúor). Se puede decir que los metales presentan electronegatividades inferiores a 2,0 (en
ocasiones se dice que son electropositivos) mientras que los no metales presentan
electronegatividades superiores a 2,0.