Tema 3 terminado

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Tema 3 terminado

  1. 1. Sistema periódicoCIC JULIO SÁNCHEZ
  2. 2. H 1.- Antecedentes al sistema periódico Cuando a principios del siglo XIX se midieron las masas atómicas de una gran cantidad de elementos, se observó que ciertas propiedades variaban periódicamente en relación a su masa. De esa manera, hubo diversos intentos de agrupar los elementos, todos ellos usando la masa atómica como criterio de ordenación. a)     Triadas de Döbereiner (1829): Buscaba tríos de elementos en los que la masa del elemento intermedio es la media aritmética de la masa de los otros dos. Así se encontraron las siguientes triadas: CIC JULIO SÁNCHEZ
  3. 3. El anillo de Chancourtois (1862). Coloca los elementos en espiral de forma que los que tienen parecidas propiedades queden unos encima de otros.Octavas de Newlands (1865). El químico inglés John AlexanderReina Newlands (1837-1898) ordena los elementos conocidosen orden creciente de peso atómico y observa que si seempieza a contar a partir de alguno de ellos, eloctavo elemento tiene propiedades similares alinicial. A este hecho, Newlands le llamó la Leyde las Octavas como analogía con la escalamusical CIC JULIO SÁNCHEZ
  4. 4. Hacia finales de la década de 1860 aparecieron publicadosdos trabajos con diferentes enfoques pero conconclusiones sorprendentemente similares: el del químicoalemán Julius Lothar Meyer (1830-1895) y el del científicoruso Dimitri Ivanovich Mendeleiev (1834-1907).La clasificación de Mendeleiev es la mas conocida yelaborada de todas las primeras clasificaciones periódicas.Clasificó lo 63 elementos conocidos hasta entoncesutilizando el criterio de masa atómica usado hastaentonces CIC JULIO SÁNCHEZ
  5. 5. Las propiedades de los elementos químicos variansistemáticamente con la masa atómica Tabla periódica de Mendeleiev Su tabla periódica dejaba espacios vacíos, que él consideró que se trataba de elementos que aún no se habían descubierto. Así, predijo las propiedades de algunos de éstos, tales como el germanio (Ge), al que Mendeleiev llamó ekasilicio. Cuando todavía en vida de Mendeleiev se descubrió el Ge que tenía las propiedades previstas por éste, su clasificación periódica adquirió gran prestigio. CIC JULIO SÁNCHEZ
  6. 6. Otro de los inconvenientes que poseía la tabla de Mendeleiev era que algunos elementos tenía que colocarlos en desorden de masa atómica para que coincidieran las propiedades. Él lo atribuyó a que las masas atómicas estaban mal medidas. Así, por ejemplo, colocó el teluro (Te) antes que el yodo (I) a pesar de que la masa atómica de éste era menor que la de aquel. Hoy sabemos que las masas atómicas estaban bien medidas y que el problemas era el criterio de clasificación hasta entonces usado. 2.- LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL.En 1913 Moseley ordenó los elementosde la tabla periódica usando comocriterio de clasificación el númeroatómico. Enunció la “ley periódica”: "Silos elementos se colocan segúnaumenta su número atómico, seobserva una variación periódica de suspropiedades físicas JULIO SÁNCHEZ ". CIC y químicas
  7. 7. A partir de entonces la clasificación periódica de loselementos siguió ese criterio, pues en los átomos neutros elnúmero de protones es igual al de electrones y existe unarelación directa entre el último orbital ocupado por un e–de un átomo (configuración electrónica) y su posición en latabla periódica y, por tanto, en su reactividad química,fórmula estequiométrica de compuestos que forma...No hay que confundir número atómico ( nº de protones) conel número másico (nº de protones + neutrones)Isótopo: átomos que tienen el mismo número atómico ydiferente número másico. Tienen las mismas propiedadesquímicas y distintas propiedades físicasIsóbaro: átomos con el mismo número másico perodiferente número atómicoIsoelectrónico: mismo número de electrones (distinto nº CIC JULIO SÁNCHEZ
  8. 8. 3.- ORGANIZACIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOSLa tabla periódica está organizada en .a) Periodos o filas: formados por todos los elementos cuyo nivel energético superior es el mismoHay siete periodos, el primero con dos elementos el segundo y tercero con 8 , el cuarto y el quinto con 18, y el sexto con 32. El séptimo todavía está incompleto(32)b) Grupos o familias: elementos que presentan una configuración electrónica similar en su nivel más alto.Agrupa elementos con propiedades químicas semejantesDivide a la tabla en 4 bloques CIC JULIO SÁNCHEZ
  9. 9.  Bloque “s”: A laizquierda de la tabla,formado por los grupos 1 (metales alcalinos y2( alcalino-térreos)      Bloque “p”: A laderecha de la tabla,formado por los grupos 13(boroideos),14(carbonoideos).15(nitrogenoideos), 16(anfígenos), 17(halógenos), 18( gasesnobles)A los elementos de estos dos bloques se les llamaelementos representativos ( electrón diferenciador enorbital s o p) CIC JULIO SÁNCHEZ
  10. 10. GruposBloque Grupo Nombres Config. Electrón. 1 Alcalinos n s1 s 2 Alcalino-térreos n s2 13 Térreos n s2 p1 14 Carbonoideos n s2 p2 15 Nitrogenoideos n s2 p3 p 16 Anfígenos n s2 p4 17 Halógenos n s2 p5 18 Gases nobles n s2 p6 d 3-12 Elementos de transición n s2(n–1)d1-10 El. de transición Interna f n s2 (n–1)d1(n–2)f1-14 (lantánidos y actínidos) CIC JULIO SÁNCHEZ
  11. 11. Bloque “d”: En el centro de la tabla, formado por los grupos3 al 12.La configuración es ns2(n-1)dx y se les llamaElementos de transición Bloque “f”: En la parte inferior de la tabla. La configuraciónelectrónica es ns2(n-2)fx Son los elementos de transicióninterna Dos grupos : los lantánidos y los actínidos4.- PROPIEDADES PERIÓDICAS4.1 Radio atómico y radio iónicoRadio atómico se define como: “la mitad de la distancia dedos átomos iguales que están enlazados entre sí”.Por dicha razón, se habla de radio covalente y de radiometálico según sea el tipo de enlace por el que están unidos.Es decir, el radio de un mismo átomo depende del tipo deenlace que forme, e incluso del tipo de red cristalina queformen los metales. SÁNCHEZ CIC JULIO
  12. 12. A la hora de estudiar las variaciones periódicas esimportante tener en cuenta el concepto de carga nuclearefectiva (Zef.). Este concepto tiene en cuenta lacarga real que afecta al último nivel ocupado o capa devalencia. Se refiere a la verdadera carga que “sufre” elúltimo nivel objeto de estudio. Este valor es elque tenemos que tener en cuenta a la hora de hacer unestudio sobre las fuerzas atractivas basadas en la ley deCoulomb. La carga nuclear efectiva Zef:-Aumenta al aumentar la carga nuclear (protones), Z.-Disminuye con el número de electrones internos(apantallamiento), S.Zef= Z-S(apant)*Como aproximación podríamos considerar que cada electrónen un nivel más interno, neutraliza la carga de un protón delnúcleo. CIC JULIO SÁNCHEZ
  13. 13. En un mismo periodo disminuye al aumentar la carga nuclearefectiva, es decir, hacia la derecha, debido a que loselectrones de la última capa estarán más fuertementeatraídos.En un grupo, lógicamente aumenta al aumentar el periodo puesexisten más capas de electrones. Aumento del radio atómicoRadio iónicoEs el radio que tiene un átomo cuando ha perdido o ganadoelectrones. Se miden generalmente en un sólido iónico CIC JULIO SÁNCHEZ
  14. 14. Los cationes son menores que los átomos neutros por lamayor carga nuclear efectiva (menor apantallamiento orepulsión electrónica). Esta disminución es importante enmetales alcalinos y alcalinotérreosLos aniones son mayores que los átomos neutros por ladisminución de la  carga nuclear efectiva (mayorapantallamiento o repulsión electrónica).En general, entre los COMPARACIÓN DE TAMAÑOS DE ATOMOS E IONESiones con igual númerode electrones(isoelectrónicos) tienemayor radio el demenor númeroatómico, pues lafuerza atractiva del Metales alcalinos Halógenos Iones isolectrónicosnúcleo es menor al ser Imágenes tomadas demenor su carga. http://eros.pquim.unam.mx/~moreno/cap04a.htm#_Toc508460408 CIC JULIO SÁNCHEZ
  15. 15. 4.2.-ENERGÍA DE IONIZACIÓN (EI).También llamado potencial de ionización. “Es la energíanecesaria para extraer un e– de un átomo neutro enestado gaseoso y formar un catión”. Es siempre positiva(proceso endotérmico). Se habla de 1ª EI (EI1), 2ª EI(EI2),... según se trate del primer, segundo, ... e–extraído. Cada ve cuesta más arrancar los electrones y lasEI serán mayoresEn un grupo la EI disminuye al aumentar Z pues el últimoelectrón se coloca en orbitales cada vez más alejadosEn un periodo aumenta hacia la derecha ya que al estar enel mismo nivel la mayor carga positiva atrae más a loselectrones Aumento en la Energía de ionización CIC JULIO SÁNCHEZ Haz clic en la imagen para verla ampliada
  16. 16. 4.3 AFINIDAD ELECTRÓNICA“Es la energía intercambiada cuando un átomo gaseosocaptura un e–  y forma un anión”. Es difícil de medir y sesuele hacer por métodos indirectos. Puede ser positiva onegativa aunque suele ser exotérmica. Al igual que con laenergía de ionización, hablamos de 1ª, 2ª,… AE.En un grupo la afinidad electrónica ( en valor absoluto)disminuye a medida que aumenta el número atómicoEn un periodo aumenta hacia la derechaLas razones y la variación son las mismas que en la Energíade ionización CIC JULIO SÁNCHEZ
  17. 17. 4.4 ELECTRONEGATIVIDADLa electronegatividad mide la tendencia de un átomo aatraer los e– de otros átomos a los que está enlazado. Esun compendio entre EI y AE.La electronegatividad aumenta hacia arriba en los grupospues los e– son más atraídos por el núcleo a menoresdistancias y hacia la derecha en los periodos ya que haymayor “Z*” y una menor distancia. Pauling estableció unaescala de electronegatividades entre 0,7 (Fr) y 4 (F). Aumento de la electronegatividad CIC JULIO SÁNCHEZ
  18. 18. A mayor electronegatividad menos tendencia a cederelectrones y mucha a captarlos , son buenos oxidantes yse les llama no metalesA menor electronegatividad mayor tendencia a cederelectrones y se les llama metales5.- ESTADO DE OXIDACIÓNNúmero de electrones que un átomo tiende a ganar ,perder o compartir para conseguir una configuraciónelectrónica estable, es decir-Un gas noble-Presentar los subniveles llenos o semillenos CIC JULIO SÁNCHEZ
  19. 19. REACTIVIDAD. REACTIVIDAD.Los metales reaccionan perdiendo electrones, así cuanto menor sea suenergía de ionización serán más reactivos. La reactividad: • Disminuye al avanzar en un período • Aumenta al descender en el grupoLos no metales reaccionan ganando electrones, así cuanto mayor sea suafinidad electrónica serán más reactivos. La reactividad: • Aumenta al avanzar en un período • Aumenta al ascender en el grupo En los gases nobles la reactividad es casi nula o muy baja, debido a que poseen configuraciones electrónicas muy estables CIC JULIO SÁNCHEZ
  20. 20. CIC JULIO SÁNCHEZ

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