Capítulo 8 - Relaciones Periódicas entre los Elementos - Presentación

Prof. Juan G. Rodríguez Correa CHEM 1111 Material del Examen Final  DESARROLLO DE LA TABLA 8.1 PERIÓDICA ❖ 1864 - John Newland observó que al colocar los elementos por masas atómicas presentaban propiedades similares. ❖ 1869 – Dmitri Mendeleev y Lothar Meyer org...

Prof. Juan G. Rodríguez Correa CHEM 1111 Material del Examen Final  DESARROLLO DE LA TABLA 8.1 PERIÓDICA ❖ 1864 - John Newland observó que al colocar los elementos por masas atómicas presentaban propiedades similares. ❖ 1869 – Dmitri Mendeleev y Lothar Meyer organizaron de manera independiente los elementos en una tabla basada en la repetición periódica de sus propiedades. ❖ La tabla sugerida por Mendeleev incluyó los 66 elementos hasta ese momento descubiertos. ❖ En el 1900 se incluyeron 30 elementos más. TABLA PERIÓDICA  NUEVA TABLA PERIÓDICA ❖ En el 2016 se añadieron cuatro elementos nuevos a la tabla periódica. ❖ Los elementos 113, 115, 117 y 118 fueron nombrados como Nihonio, Moscovio, Téneso y Oganesón. ❖ Los nuevos elementos ya fueron acordados por la IUPAC (La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) encargada de aprobar los cambios. Según las normas del organismo, los nombres deben estar relacionados con un lugar, una región geográfica o un científico.1 1. Almeda, D. (2016). EL PAÍS: Los cuatro nombres de los nuevos elementos de la tabla periódica. Recuperado el 25 de noviembre de 2021 de https://elpais.com/elpais/2016/12/01/ciencia/1480597013_139617.html 1. Almeda, D. (2016). EL PAÍS: Los cuatro nombres de los nuevos elementos de la tabla periódica. Recuperado el 25 de noviembre de 2021 de https://elpais.com/elpais/2016/12/01/ciencia/1480597013_139617.html  NUEVA TABLA PERIÓDICA Fuente: https://iupac.org/wp-content/uploads/2018/12/IUPAC_Periodic_Table-01Dec18.jpg  NUEVA TABLA PERIÓDICA ❖ El primero descubierto por científicos del Instituto Riken en Japón. ❖ Nihonio proviene de la palabra "Nihon", el término utilizado para designar a Japón Moscovio, hace referencia a Moscú, la capital de Rusia. ❖ Téneso, proviene del estado de Tennessee (EEUU) debido a que esta región es pionera en investigación en cuanto al mundo de la química se refiere y se convierte así en el segundo estado en verse reflejado en la tabla periódica, tras California (correspondiente al elemento 98). ❖ Oganesón fue nombrado así en honor al físico ruso Yuri Oganessian, de 83 años. Por segunda vez en la historia, un científico en vida tiene el honor de ver su nombre escrito en un elemento. Almeda, D. (2016). EL PAÍS: Los cuatro nombres de los nuevos elementos de la tabla periódica. Recuperado el 25 de noviembre de 2021 de https://elpais.com/elpais/2016/12/01/ciencia/1480597013_139617.html DESARROLLO DE LA TABLA PERIÓDICA ❖ La tabla Periódica moderna organiza los elementos por su número atómico.  CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE LOS 8.2 ELEMENTOS ❖ Los elementos se les clasifica en la Tabla Periódica de acuerdo al subnivel que va llenándose basado en su configuración electrónica. ❖ Se les clasifica en elementos representativos, de transición, lantánidos, actínidos, etc. CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS  CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS ❖ Los elementos representativos ( Grupos A) van llenando los subniveles s y p ✓ 1A – ns1 ❑ Donde n corresponde al ✓ 2A – ns2 período. ✓ 3A – ns2 np1 ❑ Estos electrones que ocupan ✓ 4A – ns np 2 2 el último nivel de energía de ✓ 5A – ns2np3 los elementos en su configuración electrónica se ✓ 6A – ns np 2 4 les conoce como electrones ✓ 7A – ns2np5 de valencia. ✓ 8A – ns2np6  EJEMPLO ❖ Escriba la configuración electrónica de los electrones de ↑valencia para los siguientes elementos. 1) Ca Grupo 2A Ca pertenece al grupo IIA y al período 4 Por tanto le aplica ns2 Respuesta: 4s2 Período 4  EJEMPLO - CONTINUACIÓN ❖ Escriba la configuración electrónica de los electrones de valencia para los siguientes elementos. 2) S S pertenece al grupo VIA y al período 3 Por tanto le aplica ns2np4 Respuesta: 3s23p4 3) Br Br pertenece la grupo VIIA y al período 4 Por tanto le aplica ns2np5 Respuesta: 4s24p5  CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS ❖ Los elementos de transición(grupos B) están llenando los subniveles s y d. ❖ Se observa que la configuración electrónica de los elementos en las familias sigue un patrón.  OTRA FORMA DE ESCRIBIR LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA ❖ Utilizando como base los gases nobles. Esta es una forma más resumida (abreviada) de escribir la configuración de los elementos. ❖ Ejemplo: La configuración electrónica abreviada de: 1) Mn se puede escribir como: [Ar]4s23d5 2) Sr se puede escribir como: [Kr]5s2  CONFIGUARCIÓN ELECTRÓNICA DE IONES ❖ Se escribe igual que para los elementos neutros excepto que hay que sumar o restar los electrones de acuerdo a la carga del ión. ❖ Ejemplo 1) Na+ ✓ Tiene 10 electrones ✓ Configuración electrónica: 1s22s22p6 2) O-2 ✓ Tiene 10 electrones ✓ Configuración electrónica: 1s22s22p6  VARIACIONES PERIÓDICAS DE LAS 8.3 PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ELEMENTOS ❖ Carga nuclear efectiva – carga positiva que es experimentada por un electrón desde el núcleo la cual es reducida por el efecto protector de los electrones internos cercanos al núcleo. CARGA NUCLEAR EFECTIVA  EJEMPLOS DE CARGA NUCLEAR ❖ Seleccione el elemento con mayor carga nuclear 1. a. Mg b. Ca c. Sr 2. a. Be b. C c. F 3. a. Ca b. P c. O  RADIO ATÓMICO ❖ Definición: tamaño del átomo o elemento. ❖ Se determina midiendo la mitad de la distancia entre dos núcleos de los elementos. ¿CÓMO VARÍA EL RADIO ATÓMICO EN LOS ELEMENTOS? Ver Ejemplo 8.2  EJEMPLO 8.2 ❖ Seleccione el elemento con mayor radio atómico 1. a. Mg b. Ca c. Sr 2. a. Be b. C c. F 3. a. Ca b. P c. O  RADIO IÓNICO ❖ Medida del tamaño de un ión. ❖ El tamaño de un anión es mayor que el del átomo neutro debido a que tiene más electrones. ❖ El tamaño de un catión es menor que el átomo neutro, porque tiene menos electrones. ❖ Cuando varios iones tienen igual cantidad de electrones implica que tendrán la misma configuración electrónica se les llama especies isoelectrónicas. ✓ Ejemplo: Na+, Mg+2, Al+3 , F-1 ✓ Su radio iónico disminuye con un aumento en el número atómico. Ver Ejemplo 8.3  EJEMPLO 8.3 ❖ Seleccione la especie con el radio atómico o iónico mayor 1. a. Ca b. Ca+2 c. Ca-2 2. a. P-3 b. Cl-1 c. K+1 Especies isoelectrónicas Su radio iónico disminuye con un aumento en el número atómico. 8.4 ENERGÍA DE IONIZACIÓN ❖ Definición – Energía mínima necesaria para desprender un electrón de un átomo en estado gaseoso. 1. Primera energía de ionización - energía requerida para desprender el primer electrón. 2. Segunda energía de ionización - energía requerida para desprender el segundo electrón. 3. Tercera energía de ionización - energía requerida para desprender el tercer electrón. ❖ Mientras más cerca esté el electrón del núcleo más energía se requerirá para desprender el electrón. ¿CÓMO AUMENTA AL ENERGÍA DE IONIZACIÓN? Ver Ejemplo 8.4  EJEMPLO 8.4 ❖ Seleccione el elemento con la mayor energía de ionización. 1. a. Mg b. Ca c. Sr 2. a. Be b. C c. F 3. a. Ca b. P c. O 8.5 AFINIDAD ELECTRÓNICA ❖ Definición: cambio de energía que ocurre cuando un átomo acepta un electrón en el estado gaseoso. ❖ También se le conoce como electronegatividad. ✓ Ejemplo: F(g) + e- → F-1(g) ❖ La afinidad electrónica aumenta de abajo hacia arriba en un grupo y de izquierda a derecha en un periodo. ❖ Flúor (F) es el elemento más electronegativo. AFINIDAD ELECTRÓNICA (ELECTRONEGATIVIDAD)  EJEMPLOS DE AFINIDAD ELECTRÓNICA ❖ Seleccione el elemento con la mayor afinidad electrónica 1. a. Mg b. Ca c. Sr 2. a. Be b. C c. F 3. a. Ca b. P c. O 8.6 CARÁCTER METÁLICO ❖El carácter metálico de los elementos disminuye de izquierda a derecha a lo largo de un periodo y aumenta de arriba abajo al avanzar dentro de un grupo.  REFERENCIA 1. Chang, R., & Goldsby, K. (2017). Capítulo 8: Relaciones periódicas entre los elementos. Química. (12ma ed.). pp 326-367. México: McGraw Hill. ISBN: 978-1-4562-5705-7