TABLA PERIÓDICA

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Q. F. JOSÉ ÁVILA PARCO

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LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL• Hay una relación directa entre el último orbital ocupado por un e–

de un átomo y su posición en la tabla periódica y, por tanto, en su reactividad química, fórmula estequiométrica de compuestos que forma.

• Se clasifica en cuatro bloques:– Bloque “s”: (A la izquierda de la tabla)– Bloque “p”: (A la derecha de la tabla)– Bloque “d”: (En el centro de la tabla) – Bloque “f”: (En la parte inferior de la tabla)

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GRUPOS

Bloque Grupo Nombres Configuración Electrónica

s 12

AlcalinosAlcalino-térreos

ns1

ns2

p

131415161718

TérreosCarbonoideosNitrogenoideos, pnicogenosAnfígenosHalógenosGases nobles

ns2 p1

ns2 p2

ns2 p3

ns2 p4

ns2 p5

ns2 p6

d 3-12 Elementos de transición ns2 (n–1)d1-10

f Elementos de transición Interna (lantánidos y actínidos) ns2 (n–1)d1 (n–2)f1-14

CARGA NUCLEAR EFECTIVA (Zef)

• Es la carga real que mantiene unido a un e– al núcleo.

• Depende de:– Carga nuclear (Z)– Efecto pantalla o apantallamiento (a o ) de e– interiores por

repulsión electrónica.

• Ambos efectos son contrapuestos:– A mayor Z , mayor Zef

– A mayor apantallamiento, menor Zef

• Así consideraremos que:

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Zef = Z – a

REGLAS DE SLATER → Zef = Z -

• Reglas empíricas propuestas en 1930 por J. C. Slater, para la determinación de la constante de apantallamiento ():

1. Escribir la configuración electrónica completa y agrupar los orbitales “ns” y “np”, disponer separadamente de los demás:

[1s] [2s 2p] [3s 3p] [3d] [4s 4p] [4d] [4f] [5s 5p] [5d 5f]…

2. Todos los electrones de orbitales con “n” mayor (los situados a la derecha) no contribuyen al apantallamiento.

3. Para electrones s o p:

a) Los electrones en el mismo (ns sp) apantallan 0,35 unidades de carga nuclear.

b) Los electrones en los niveles “n – 1” apantallan 0,85 unidades.c) Los electrones en niveles “n – 2” o inferiores apantallan

completamente (1,0 unidades).5

REGLAS DE SLATER → Zef = Z -

4. Para electrones d o f:

a) Los electrones en el mismo (nd nf), apantallan 0,35 unidades de carga nuclear.

b) Los electrones en los grupos situados a la izquierda apantallan completamente (1,0 unidades).

5. Para obtener la carga nuclear efectiva experimentada por un electron dado: restaremos a la carga nuclear verdadera (Z), la suma de las constantes de apantallamiento obtenidas al aplicar las reglas 2 – 4.

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VARIACIÓN DE Zef EN LA TABLA PERIÓDICA

• Varía poco al aumentar Z en los e– de valencia de un mismo grupo – Aunque hay una mayor carga nuclear también hay un mayor

apantallamiento.– Consideraremos que en la práctica cada e– de capa interior es

capaz de contrarrestar el efecto de un protón.

• Crece hacia la derecha en los elementos de un mismo periodo.– Debido al menor efecto pantalla de los e– de la última capa y al

mayor Z.

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Variación de Zef en la Tabla

periódica

CARGA NUCLEAR EFECTIVA Y REACTIVIDAD

• Zef junto con la distancia del e– al núcleo (ley de Coulomb) son las responsables de la atracción que sufre el e– y, por tanto, de la reactividad de los átomos.

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PRINCIPIO DE SINGULARIDAD

• Establece que los elementos del segundo periodo (Li, Be, B, C, N, O, F, Ne) es a menudo significativamente diferente a la de los distintos elementos de sus respectivos grupos.

• ¿A qué se debe que los primeros elementos de los grupos sean tan diferentes de sus congéneres?

a) Su excepcional pequeño tamañob) Su intensa habilidad para formar enlaces pi.c) La indisponibilidad de los orbitales d en estos elementos.

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PRINCIPIO DE SINGULARIDAD

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Tres aspectos del principio de singularidad:a) El pequeño tamaño de los elementos lleva a un alto

poder de polarización y a un alto grado de carácter covalente en sus compuestos.

b) Mayor probabilidad de enlaces (p – p) c) Ausencia de disponibilidad de orbitales d

EFECTO DIAGONAL• Establece que existe una relación diagonal entre la química del

primer elemento de un grupo y la del segundo del grupo siguiente.

• Se presenta solo en los tres primeros grupos.• Los factores que determinan estos pares son:

a) Tamaño iónico b) Densidad de carga (o relación de carga – radio Z/r9)c) La electronegatividad

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Los elementos del efecto diagonal. Litio y magnesio, berilio y aluminio y, boro y silicio. Cada par diagonalmente situado tiene propiedades similares.

EFECTO DIAGONAL

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EL EFECTO PAR INERTE

• Llamado también efecto del par inerte 6s y efecto del par inerte s.• Establece que los electrones de valencia ns2 de los elementos metálicos ,

particularmente aquellos pares 5s2 y 6s2 que siguen a los metales de la segunda y tercera serie de transición, son menos reactivos.

• Se encuentran: In, Tl, Sn, Pb, Sb, Bi y en algunos casos el Po.

Los elementos del efecto par inerte. Los elementos mostrados forman compuestos donde el estado de oxidación es dos unidades menor que la esperada valencia del grupo.

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EL EFECTO PAR INERTE

• Hay tres aspectos principales que se considera:

a) Tendencia de las energías de ionización a ir descendiendo en un grupo dado.

b) La disminución en el tamaño de los lantánidos conocido como contracción lantánida

c) La tendencia de la energías de enlace a ir disminuyendo en un grupo , como el grupo 3.

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METALES, NO METALES Y METALOIDES

• La tabla periódica se divide normalmente en metales en la parte inferior izquierda, no metales en la parte superior derecha y los metaloides en la zona intermedia.

La division metal – no metal en la tabla periodico. Los elementos de la parte inferior izquierda son metales; los de la parte superior derecha son no metales. Los metaloides o semimetales están sombreados.

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RESUMEN DE LA RED DE IDEAS INTERRELACIONADAS