propiedades atómicas

Propiedades AtómicasProfesor Ramón Monreal Vera Romero

Colegio de Ciencias y Humanidades

Plantel Oriente

Universidad Nacional Autónoma de México

2013

Propiedades Atómicas

• Número Atómico

• Masa Atómica

• Número de electrones

• Número de Protones

• Número de Neutrones

• Carga Eléctrica

• Carácter Metálico

• Carácter No metálico

• Radio Atómico

• Radio Iónico

• Volumen Atómico

• Carga Nuclear Efectiva

• Energía de Ionización

• Electroafinidad

• Electronegatividad

• Electropositividad

• Valencia

• Números de Oxidación

NÚMERO ATÓMICO

Propiedades Atómicas

Número Atómico

• Es el número de protones y establece el elemento químico que se establece:

11NaSodio con 11 protones

Número Atómico

AumentaA

um

enta

MASA ATÓMICA

Propiedades Atómicas

Masa Atómica

• Es la suma de protones y neutrones.

23NaSodio con 11 protones y 12 neutrones

(11 p++ 12 n = 23 masa atómica)Nota importante.- Los electrones no se toman en cuenta por ser de un

tamaño demasiado pequeño (1836 electrones = 1 protón)

Masa Atómica

AumentaA

um

enta

NÚMERO DE

ELECTRONES

Propiedades Atómicas

Número de Electrones

• El número de Electrones es igual al número de protones, siempre y cuando no presente carga eléctrica

11Na0

Sodio sin carga eléctrica tiene 11 electronesNota importante.- Los electrones no se toman en cuenta por ser de un tamaño

demasiado pequeño (1836 electrones = 1 protón)

Número de electrones

AumentaA

um

enta

Número de Electrones

• Cuando el elemento tiene carga Eléctrica

11Na+1

Sodio con carga +1, ha perdido unelectrón, por lo tanto 11e--1e-=10e-

Número de Electrones

• Cuando el elemento tiene carga Eléctrica

6C+4

Carbono con carga +4, ha perdido 4electrones, por lo tanto 6e-1-4e-1=2e-1

Nota importante.- Los electrones no se toman en cuenta por ser de un tamaño demasiado pequeño (1836 electrones = 1 protón)

Número de Electrones

• Cuando el elemento tiene carga Eléctrica

7N-3

Nitrógeno con carga -3, ha ganado 3electrones, por lo tanto 7e-+3e-=10e-

Número de Electrones

• Cuando el elemento tiene carga Eléctrica

8O-2

Oxígeno con carga -2, ha perdido 5electrones, por lo tanto 7e--5e-=2e-

NÚMERO DE

PROTONES

Propiedades Atómicas

Número de protones

• Es la cantidad de cargas positivas que se encuentran en el núcleo y determinan al elemento en cuestión.

N. de Protones N. Atómico Elemento

10 10 Neón

5 5 Boro

20 20 Carbono

NÚMERO DE

NEUTRONES

Propiedades Atómicas

Número de Neutrones

• Es la cantidad de neutrones en el nucleo y se obtiene restando a la masa atómica el número de protones (número Atómico).

11NaEl número de neutrones = masa-protones

# neutrones = 23 -11 =12

23

Número de Neutrones

• Es la cantidad de neutrones en el nucleo y se obtiene restando a la masa atómica el número de protones (número Atómico).

8OEl número de neutrones = masa-protones

# neutrones = 16 -8 =8

16

Número de Neutrones

• Es la cantidad de neutrones en el nucleo y se obtiene restando a la masa atómica el número de protones (número Atómico).

3LiEl número de neutrones = masa-protones

# neutrones = 7 - 3 = 4

7

CARGA ELÉCTRICA

Propiedades Atómicas

Carga Eléctrica

• Es la diferencia entre la cantidad de electrones y protones, de un átomo.

• # protones - # electrones = Carga Eléctrica

• 11Na0 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± (11 p+ y 11 e-)

• 11Na+1 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± +(11 p+ y 10 e-)Perdió 1e-

• 11 p+ - 10 e- = 1 carga (+)

11Na+1

Carga Eléctrica

• Es la diferencia entre la cantidad de electrones y protones, de un átomo.

• # protones - # electrones = Carga Eléctrica

• 5B0 ± ± ± ± ± (5 p+ y 5 e-)

• 5B+3 ± ± + + + (5 p+ y 2 e-) Perdió tres electrones

• 5 p+ - 2 e- = 3 carga (+)

5B+3

Carga Eléctrica

• Es la diferencia entre la cantidad de electrones y protones, de un átomo.

• # protones - # electrones = Carga Eléctrica

• 5C0 ± ± ± ± ± ± (6 p+ y 6 e-)

• 5C-4 ± ± ± ± ± ± ˍ ˍ ˍ ˍ(6 p+ y 10 e-) Gano 4 e-

• 6 p+ - 10 e- = -4 carga (-)

6C-4

Carga Eléctrica

• Es la diferencia entre la cantidad de electrones y protones, de un átomo.

• # protones - # electrones = Carga Eléctrica

• 7N0 ± ± ± ± ± (7 p+ y 7 e-)

• 7N-3 ± ± ± ± ± ± ± ˍ ˍ ˍ (5 p+ y 10 e-) Ganó 3 e-

• 7 p+ - 10 e- = -3 carga (-)

7N-3

Carga Eléctrica

• Es la diferencia entre la cantidad de electrones y protones, de un átomo.

• # protones - # electrones = Carga Eléctrica

Elemento Protones Electrones Carga Eléctrica

Potasio 19 18 19 - 18 = 1 Carga +1

Calcio 20 18 20 - 18 = 2 Carga +2

Aluminio 13 10 13 - 10 = 3 Carga +3

Azufre 16 18 16 – 18 = -2 Carga -2

Iodo 53 54 53 – 54 = -1 Carga -1

CARÁCTER METÁLICO

Y

NO METÁLICO

Propiedades Atómicas

Carácter Metálico

• Es presentar en mayor grado las propiedades que tiene un metal, y esta en base a su posición en la tabla periódica:

Aumenta

Au

men

ta

Carácter No-Metálico

• Es presentar en mayor grado las propiedades que tiene un no-metal, y esta en base a su posición en la tabla periódica:

Aumenta

Au

men

ta

RADIO ATÓMICO

Propiedades Atómicas

Radio Atómico

• Es la distancia del centro del átomal última órbita donde se encuentra un electrón, donde son dos factores lo que intervienen: a) La distancia a la órbita y la cantidad de protones que provocan que el átomo se reduzca.

Radio Atómico

• El radio aumenta al aumentar el número de órbitas en el átomo.

Elemento Último Nivel con electronesNúmero del Periodo

Hidrógeno Nivel 1

Litio Nivel 2

Sodio Nivel 3

Potasio Nivel 4

Rubidio Nivel 5

Cesio Nivel 6

Radio Atómico

• Todos los átomos tienenel mismo número deórbitas lo que cambia esla cantidad de protonesque hay en el núcleo,haciendo que disminuyesu radio.

Elementosen el Nivel 2

Protones en el núcleo

Litio 3

Berilio 4

Boro 5

Carbono 6

Nitrógeno 7

Oxígeno 8

Flúor 9

Neón 10

Radio Atómico

Aumenta

Au

men

ta

RADIO IÓNICO

Propiedades Atómicas

Radio Iónico

• Es el radio que se produce por la formación de un ión (cuando un átomo gano o pierde electrones), haciendo que cambie el radio del átomo.

• Si gana electrones aumenta su radio al haber más electrones que protones.

• Si pierde electrones disminuye su radio al haber mas protones que electrones

Radio Iónico

• El anión aumenta su radio al ganar electrones

• El catión disminuye su radio al perder electrones

Radio Iónico

Au

me

nta C

ation

es

Aumenta cationes Aumenta Aniones

Au

men

ta A

nio

nes

VOLUMEN ATÓMICO

Propiedades Atómicas

Volumen Iónico

• Como el volumen del átomo está en función de su radio atómico, por lo tanto tiene el mismo comportamiento, cuando el radio iónico aumenta el volumen atómico aumenta, dependiendo si se trata de un catión o un anión.

Volumen Iónico

Au

me

nta C

ation

es

Aumenta cationes Aumenta Aniones

Au

men

ta A

nio

nes

CARGA NUCLEAR

EFECTIVA

Propiedades Atómicas

Carga Nuclear Efectiva

• Los electrones son atraídos por el núcleo del átomo, pero al haber mayor cantidad de protones aumentará esa fuerza, siendo una carga nuclear efectiva mayor.

Carga Nuclear Efectiva

• Por otro lado la distancia a la que se encuentre es otro factor determinante, ya que entre mayor distancia es menor la fuerza debido a que son fuerzas de campo

Carga Efectiva Nuclear

• El último factor que afecta a la carga efectiva nuclear es la cantidad de electrones que existen entre el núcleo y el ultimo electrón, ya que entre mas electrones existan, menor fuerza existirá con el último electrón, se dice que existe un efecto pantalla de los demás electrones, que interfiere en la atracción y además que lo repelen.

Carga Efectiva Nuclear

• Efecto Pantalla• Primer dibujo no existe efecto

pantalla por no haber electrones.

• Segundo dibujo existe la interferencia de 2 electrones, existe el efecto pantalla.

• Tercer dibujo existe una mayor interferencia por la presencia de 10 electrones, el efecto pantalla es mayor

Carga Efectiva Nuclear

• Repulsión• Primer dibujo no existe

repulsión por no haber electrones.

• Segundo dibujo existe la repulsión de 2 electrones, disminuyendo la carga efectiva.

• Tercer dibujo existe una mayor repulsión por la presencia de 10 electrones, disminuyendo la carga efectiva

Carga Efectiva Nuclear

• El aumento en la carga nuclear aumenta con el numero de protones en el núcleo (número atómico) y con el menor número de órbitas (Periodo). Aumenta

Au

men

ta

ENERGÍA DE

IONIZACIÓN

Propiedades Atómicas

Energía de Ionización

• Debido a la fuerza que ejerce un átomo sobre su electrón (carga efectiva nuclear), se requiere de una cierta cantidad de energía para extraer al electrón fuera de las órbitas del átomo (Ionización).

• Entre más sea la fuerza mayor energía se requiere.

• Entre menos sea la fuerza menor sera la energía que se requiere

Energía de Ionización

• Entre mayor Fuerza menor energía

Energía

Energía

Energía

Energía de Ionización

• Ionización.-Es cuando un átomo pierde el electrón más externo debido a recibir energía.

Energía de Ionización

• Recuerda que una energía que se puede utilizar son las radiaciones electromagnéticas ionizantes (Ultravioleta, Rayos X y Gama).

• La energía que incide en el átomo le transfiere parte de la energía al electrón que se manifiesta por un aumento de velocidad (aumento de Energía Cinética y por consecuencia sale fuera de las órbitas del átomo, emitiendo la energía no absorbida (energía restante)

Energía de Ionización

Aumenta

Au

men

ta

ELECTROAFINIDAD

Propiedades Atómicas

Electroafinidad

• Es la energía liberada por un átomo cuando un electrón entra en las órbitas más externas, es el proceso contrario de la energía de ionización

Electroafinidad

• Entre mayor Carga efectiva nuclear (mayor Fuerza sobre el electrón) mayor será la energía que libera un átomo al entrar a sus órbitas un electrón.

• Su comportamiento será semejante, entre mayor energía de ionización mayor será la Electroafinidad, y viceversa.

• Electroafinidad

• Energíade

Ionización

Aumenta

Au

men

ta

AumentaA

um

enta

ELECTRONEGATIVIDAD

Propiedades Atómicas

Electronegatividad

• Es la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre el par de electrones de enlace.

• Esta propiedad es producto de tomar en cuenta las dos energías que se relacionan con los enlaces químicos:

– Energía de Ionización

– Electroafinidad

Electronegatividad

• En un Periodo aumenta de izquierda a derecha

• En una Familia aumentade abajo hacia arriba

Aumenta

Au

men

ta

Electronegatividad

• En un Periodo aumenta de izquierda a derecha• En una Familia aumenta de abajo hacia arriba

Aumenta

Au

men

ta

Electronegatividad

• Permite establecer en una forma empirica el tipo de enlace químico que se forma entre dos átomos.

• Potasio (EN = 0.8) y Flúor (EN=4.0)

• KF diferencia de electronegatividad ΔEN = 3.2

• Enlace Iónico

Enlace Covalente No Polar Enlace Covalente Polar Enlace Iónico

0 0.4 1.7 4

Diferencia de Electronegatividad

ELECTROPOSITIVIDAD

Propiedades Atómicas

Electropositividad

• Es la falta de fuerza que ejerce un átomo sobre el par de electrones de enlace.

• Esta propiedad es inversa a la electronegatividad:

– Entre más electronegativo es un elemento es menos electropositivo

– Entre menos electronegativo es un elemento es más electropositivo

Electropositividad

• En un Periodo aumenta de derecha a izquierda

• En una Familia aumenta de arriba hacia abajo

Aumenta

Au

men

ta

VALENCIA

Propiedades Atómicas

Valencia

• Valencia es el número de electrones que tieneun átomo en su última órbita y es sucapacidad para formar enlaces químicos.

• En las familias principales (IA VIIIA) elnúmero de familia me indica el número deelectrones presentes en la última órbita.

Valencia

Familia Valencia Número de Electrones

IA I 1

II A II 2

III A III 3

IV A IV 4

V A V 5

VI A VI 6

VII A VII 7

VIII A 0 8

La familia VII tiene ocho electrones pero no los puede compartir por estar completa su órbita por eso, su valencia es cero (no tiene electrones para formar enlaces.

NÚMEROS DE

OXIDACIÓN

Propiedades Atómicas

Número de Oxidación

• El número de oxidación es la carga eléctrica

que tiene el átomo, basados en la cantidad de

electrones ganados o perdidos.

• En el caso de la familia IA hasta la VII A,

cumplen con la regla del Octeto, Los átomos

buscan tener en su última órbita ocho

electrones, ya sea ganando o perdiendo,

electrones.

Número de Oxidación

Elemento Valencia Numero de e- e- Ganados e- Perdidos Carga Eléctrica

Na I 1 1 +1

Ca II 2 2 +2

Al III 3 3 +3

C IV 4 4 +4

C IV 4 4 -4

N V 5 5 +5

S VI 6 2 -2

S VI 6 6 +6

Cl VII 7 1 -1

Cl VII 7 7 +7

Número de Oxidación

• Cuando un elemento gana electrones, otro elemento debe de perderlos, por lo tanto:

# de electrones ganados = # de electrones perdidos

• Y por consecuencia:

# cargas positivas = # cargas negativas

• En un compuesto químico, la suma de cargas eléctricas (positivas y negativas) es igual a cero.

Número de Oxidación

• En la parte superior se escriben los números de oxidación individuales y en la parte inferior los totales.

H2SO4

La suma es:+2+6-8 = 0

Los número de oxidación son correctos.

+1 -2+6

+2 -8+6