Conociendo las estructuras electrónicas de los átomos

Conociendo las estructuras electrónicas de los átomos podemos conocer prácticamente todas sus propiedades químicas, y hacerlo de una forma razonable. En las páginas que siguen a continuación vamos a dar un número considerable de datos químicos descriptivos de muchos elementos. Confiar todos estos datos a la memoria sería una labor escrupulosa, pero muy molesta. Sin embargo, es necesario aprender aspectos tan importantes como los estados de oxidación máximos y ordinarios de un grupo de elementos, así como la relación existente entre ellos y la configuración electrónica de valencia del grupo.

Ya sabemos que los elementos de una familia poseen la misma configuración electrónica externa, por lo que las propiedades químicas son claramente semejantes y varían sólo porque aumenta el tamaño de los miembros del grupo y disminuye la atracción nuclear por los electrones exteriores, que son los químicamente activos. Pero observaremos también algunas diferencias.

Vamos a abordar ahora las propiedades de los grupos con orbitales, o s o p.

Metales alcalinos

Recordemos que los metales alcalinos poseen una configuración electrónica externa s¹, es decir, un solo electrón de valencia. El electrón se cede fácilmente; los elementos tienen energías de ionización bajas y bajas electronegatividades. La electronegatividad disminuye de litio al cesio, a medida que aumenta la distancia de la capa externa al núcleo.

Al estar el electrón de valencia débilmente atraído por el núcleo, pueden formar con gran facilidad iones positivos muy estables, ya que tienen configuración electrónica de gas noble.

Esto explica la gran reactividad química de los metales alcalinos, los más activos de todos los elementos metálicos y los reductores más enérgicos. El carácter metálico y, por tanto, la reactividad aumenta en el orden Li< Na< K < Rb <Cs.

A causa de su gran reactividad, los metales alcalinos, que son de color blanco argentino recién cortados, se oxidan fácilmente en contacto con el aire, por lo que se guardan corrientemente sumergibles en petróleo.

Tanto en la oxidación lenta como en la combustión, que es una reacción muy violenta, se forma con preferencia un peróxido, en lugar del oxido normal, excepto en el caso del litio que forma únicamente éste. Este comportamiento un poco anómalo del litio dentro de la familia, se presenta también en otras propiedades y ocurre siempre con el primer elemento de los demás grupos del sistema periódico.

...