LOS COMPONENTES DEL ÁTOMO

UNIDAD II LOS  COMPONENTES  DEL ÁTOMO.

2.3 Periodicidad  Química y Tabla  periódica: La periodicidad se describe como una propiedad de los elementos químicos. Indica que los elementos que pertenecen a un mismo grupo o familia de la tabla periódica tienen propiedades muy similares. Los científicos ven la necesidad de clasificar los elementos de alguna manera que permitiera su estudio más sistematizado. Para ello se tomaron como base las similitudes químicas y físicas de los elementos. Estos son algunos de los científicos que consolidaron la actual ley periódica.

1. Johann W. Dobeneiner: Hace su clasificación en grupos de tres elementos con propiedades químicas similares, llamadas triadas.  

2. John Newlands: Organiza los elementos en grupos de ocho u octavas, en orden ascendente de sus pesos atómicos y encuentra que cada octavo elemento existía repetición o similitud entre las propiedades químicas de algunos de ellos.  

3. Dimitri Mendeleiev y Lothar Meyer: Clasifican lo elementos en orden ascendente de los pesos atómicos. Estos se distribuyen en ocho grupos, de tal manera que aquellos de propiedades similares quedaban ubicados en el mismo grupo.  

TABLA PERIODICA ACTUAL.  En 1913 Henry Moseley basándose en experimentos con rayos x determinó los números atómicos de los elementos y con estos creó una nueva organización para los elementos.  Ley periódica: → "Las propiedades químicas de los elementos son función periódica de sus números atómicos”.  Lo que significa que cuando se ordenan los elementos por sus números atómicos en forma ascendente, aparecen grupos de ellos con propiedades químicas similares y propiedades físicas que varían periódicamente

ORGANIZACION DE LA TABLA PERIODICA.  

1. Los elementos están distribuidos en filas (horizontales) denominadas períodos y se enumeran del 1 al 7 con números arábigos.

 2. Los elementos de propiedades similares están reunidos en columnas (verticales), que se denominan grupos o familias, los cuales están identificados con números romanos y distinguidos como grupos A y grupos B.

3. Los elementos de los grupos A se conocen como elementos representativos y los de los grupos B como elementos de transición.

4. Los elementos de transición interna o tierras raras se colocan aparte en la tabla periódica en dos grupos de 14 elementos, llamadas series lantánida y actínida.

5. La tabla periódica permite clasificar a los elementos en metales, no metales y gases nobles.

 6. Una línea diagonal quebrada ubica al lado izquierdo a los metales (son buenos conductores del calor y la electricidad, son maleables y dúctiles, tienen brillo característico) y al lado derecho a los no metales (pobres conductores del calor y la electricidad, no poseen brillo, no son maleables ni dúctiles y son frágiles en estado sólido).

7. Aquellos elementos que se encuentran cerca de la diagonal presentan propiedades de metales y no metales; reciben el nombre de metaloides (poseen propiedades intermedias entre Metales y No Metales)

2.3.3 Estructura de la tabla periódica: familia A Y B, grupos 1-18, periodos y bloques:

La Tabla Periódica se estructura en grupos (columnas ) y períodos (filas).      

La IUPAC ( Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) recomienda actualmente que los grupos se designen en forma consecutiva de izquierda a derecha, con números arábigos del 1 al 18, sustituyendo a la anterior nomenclatura con números romanos y letras.    

Los elementos que se encuentran en un mismo grupo poseen propiedades similares y forman familias, algunas con nombres particulares. Así, los elementos del grupo 1 se denominan metales alcalinos;  los del grupo 2, metales alcalinotérreos; los del grupo 17, halógenos; y los que forman el grupo 18 se llaman gases raros, inertes o nobles (aunque actualmente se prefiere esta última denominación)  

Hay 7 períodos con diferente número de elementos, numerados del 1 al 7. En los períodos 6 y 7, luego del lantano y el actinio,  los 14 elementos siguientes se encuentran separados en 2 filas: los lantánidos y los actínidos. El séptimo  período se encuentra aún incompleto y allí se van incorporando los nuevos elementos descubiertos. [pic 1]

2.3.4 Propiedades periódicas de los elementos: Radio atómico, radio iónico, energía de ionización, carácter metálico, electronegatividad y Afinidad electrónica: Son las propiedades que dependen de los electrones del nivel más externo de un átomo. Se llaman periódicas porque se repiten en la tabla periódica al cabo de un cierto número de elementos por coincidir la configuración electrónica de la última capa.

Radio atómico. La corteza electrónica de un átomo no posee límites definidos, por lo que es muy difícil conocer el radio de un átomo. Su determinación se realiza a partir de medidas de longitudes de enlaces. Es lógico pensar que a mayor volumen atómico, mayor radió atómico, por lo que en la tabla periódica el radio atómico varía igual que el volumen.

Radio iónico. RADIO DE UN CATION (ION+). El radio de un catión es siempre menor que el del átomo neutro del que procede ; pues el ion tiene menos electrones.  

RADIO DE UN ANION (ION-). El radio de un anión es siempre mayor que el del átomo neutro del que procede ; pues el ion posee más electrones.  

RADIO DE IONES ISOELECTRONICOS. Los iones isoelectrónicos son iones de átomos distintos pero que quedan con el mismo número de electrones. (Ej. F- y Na+). Entre dos iones isoelectrónicos tendrá mayor radio el que corresponda al átomo de menor número atómico ; ya que éste tendrá menos fuerza de atracción por los electrones

Energía o potencial de ionización. Se define como la energía necesaria para que un átomo de un elemento pierda un electrón y se transforme, por tanto en un ion positivo.

En un grupo, la energía de ionización disminuye al aumentar el nº atómico ; pues al aumentar el número de capas, los electrones más externos están menos atraídos por el núcleo y, por tanto, es menor la energía necesaria para separarlos.

En un periodo, aumenta al aumentar el n´º atómico ; pues para la misma capa, a mayor nº atómico más atraídos por el núcleo estarán los electrones.

Carácter metálico. Desde el punto de vista químico, los metales se caracterizan : Son elementos con pocos electrones en su nivel más externo.  Tienen tendencia a perder electrones y formar iones positivos, son poco electronegativos.  Se oxidan fácilmente, son reductores ; forman óxidos básicos.  

Electronegatividad. Se define como la tendencia que tiene un átomo a atraer electrones del enlace que forme con otro átomo diferente. Los elementos con altas energía de ionización y afinidad electrónica, tendrán mucha tendencia a ganar electrones : serán muy electronegativos.  Los elementos con bajas energía de ionización y afinidad electrónica, tendrán poca tendencia a ganar electrones : serán poco electronegativos.  Por tanto, la electronegatividad, se comporta en la tabla igual que la energía de ionización y que la afinidad electrónica.

Afinidad electrónica. Es la tendencia de un átomo a ganar electrones para formar un ion negativo. Es la energía que se desprende o se absorbe cuando un átomo gana un electrón y se transforma en un ion negativo.  Si al ganar un electrón se desprende energía, la afinidad electrónica es positiva, y el ion formado es estable. Si por el contrario se absorbe energía, la afinidad electrónica es negativa y el ion formado es inestable.  Los elementos con alta energía de ionización tendrán gran tendencia a ganar electrones : tendrán afinidades electrónicas positivas.  Los elementos con baja energía de ionización tendrán poca tendencia a ganar electrones : tendrán afinidades electrónicas negativas.

UNIDAD III DE LOS  ATOMOS A LAS  MOLÉCULAS.

3.1 Conceptos básicos  de Enlace Químico: Un enlace químico corresponde a la fuerza que une o enlaza a dos átomos, sean estos iguales o distintos. Los enlaces se pueden clasificar en tres grupos principales: enlaces iónicos, enlaces covalentes y enlaces dativos. Los enlaces se producen como resultado de los movimientos de los electrones de los átomos, sin importar el tipo de enlace que se forme. Pero no cualquier elecrtrón, puede formar un enlace, sino solamente los electrones del último nivel energético (más externo). A estos electrones se les llama electrones de valencia

Enlace iónico: Un enlace iónico se puede definir como la fuerza que une a dos átomos a través de una cesión electrónica. Una cesión electrónica se da cuando un elemento electropositivo se une con un elemento electronegativo. Mientras mayor sea la diferencia de electronegatividad entre los elementos, más fuerte sera el enlace iónico.

Los productos resultantes de un enlace iónico poseen características especiales:

   •   Son sólidos de elevado punto de fusión y ebullición.

   •   La mayoría son solubles en disolventes polares como el agua.

   •   La mayoría son insolubles en disolventes apolares como el benceno o el hexano.

   •   Las sustancias iónicas conducen la electricidad cuando están en estado líquido o en disoluciones acuosas por estar formados por partículas cargadas (iones),  pero no en estado cristalino, porque los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a través del cristal.

   •   Al intentar deformarlos se rompe el cristal, son frágiles.

Enlace covalente: Se presenta cuando se comparten uno o más pares de electrones entre dos átomos cuya diferencia de electronegatividad es pequeña.

 Enlace covalente apolar :

Si los átomos enlazados son no metales e idénticos (como en N2 o en O2), los electrones son compartidos por igual por los dos átomos, y el enlace se llama covalente apolar.

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