RADIO ATOMICO

El tamaño de un átomo se define en términos de su radio atómico, que es la mitad de la distancia de los núcleos de 2 átomos metálicos adyacentes o de una molécula diatómica.

La figura de abajo muestra el radio atómico de muchos elementos de acuerdo con sus posiciones en la tabla periódica.

El número de los electrones del átomo va aumentando de izquierda a derecha y con ello aumenta la carga nuclear efectiva; que es la carga positiva en el núcleo (protones), esa carga atrae a los electrones y el átomo comienza a comprimirse; entonces entre menor carga nuclear efectiva mayor será el radio atómico, es por eso que el radio atómico aumenta en periodo de derecha a izquierda y en grupo aumenta de abajo hacia arriba

ENERGIA DE IONIZACION

Las propiedades químicas de cualquier átomo se determinan a partir de la configuración de los electrones de valencia de sus átomos. La estabilidad de estos electrones externos se refleja de manera directa a la energía de ionización de los átomos.

La energía de ionización (EI) es la energía mínima (kJ/mol) necesaria para remover un electrón de un átomo en estado gaseoso, en su estado fundamental, en otras palabras la energía de ionización es la cantidad de energía en kilojulios necesaria para desprender un mol de electrones de 1 mol de átomos en estado gaseoso.

En dicha definición se especifica el estado gaseoso de los átomos porque un átomo en estado gaseoso no hay influencia de los átomos vecinos y no existen fuerzas intermoleculares que deban tomarse en cuenta al realizarse la medición de la energía de ionización.

La magnitud de la energía de ionización es una medida de que tan fuertemente se encuentra unido un electrón de un átomo. Cuanto mayor sea la energía de ionización, más difícil será que se desprenda en electrón.

La energía de ionización consta de 4 aspectos fundamentales:

1) Mientras más fuerte sea la carga del núcleo, más fuerte se atraen los electrones; por lo tanto se requiere una mayor energía de ionización

2) Efectos de apantallamiento: Es el efecto de los electrones internos de los externos, los electrones internos se encuentran más cerca del núcleo mientras que los externos son los electrones de la última capa, por lo tanto la carga nuclear efectiva no tiene el mismo efecto en los electrones internos que en los externos, ya que los externos se encuentran más lejos del núcleo del átomo.

3) Radio atómico: Entre más grande sea el radio atómico, más lejos estarán los electrones externos del átomo y se necesitara poca energía de ionización para poder arrancar el electrón.

4) Configuración electrónica: Cuando se pierde un electrón el último nivel energético es más inestable, esto hace que disminuya la repulsión entre electrones, esto hace que se necesite mayor energía de ionización al efectuar la segunda energía de ionización y así sucesivamente.

Primera ionización de un átomo en su estado gaseoso, en su estado fundamental

EI + A (g) A (g)+1 + 1 e-

Donde:

EI: Energía de Ionización

A (g): átomo en estado gaseoso

2EI + A (g)+2 A (g)+2 + 1 e- Segunda ionización en su estado gaseoso

3EI + A (g)+3 A (g)+3 + 1 e- Tercera ionización en su estado gaseoso

EI1<EI2<EI3

Variación Periódica

AFINIDAD ELECTRONICA

Es la variación de energía que sufre un átomo neutro en fase gaseosa y estado fundamental cuando se le adiciona un electrón en su última orbita, entonces se forma un anión en estado gaseoso y fundamental

A (g) + 1 e- A (g) –

Hay átomos que desprenden energía cuando captan un e- ya que al recibirlo el último orbital adquiere una configuración completa de gas noble muy estable, facilita el proceso de formar un anión y en consecuencia desprende energía que es la afinidad electrónica (negativa)

Hay átomos que no son muy favorables a este proceso ya que obtienen muy poca afinidad electrónica , u originan afinidad electrónica positiva, en este casi se tiene que hacer un aporte externo de energía para lograr que los átomos se conviertan en aniones.

Los atamos que tienen bastante tendencia a captar e- , ósea mas afinidad electrónica negativa son los no metales.

Los átomos con poca afinidad electrónica, o con afinidad electrónica negativa son los metales, ya que tienen muy poca tendencia a captar electrones

Los dos factores de mayor importancia que influyen en el valor de la afinidad electrónica de un átomo son su tamaño y su carga nuclear efectiva.

Los halógenos son los elementos con afinidad electrónica más elevada, debido a que, al entrar un nuevo electrón, se completa una capa, estando éste poco apantallado por los restantes y, por tanto, bastante atraído por la carga nuclear.

Por el contrario, en los gases nobles, el electrón tiene que situarse en un orbital más alejado, prácticamente apantallado por los restantes, por lo que la afinidad electrónica es cero.

Esto mismo ocurre en los metales alcalinotérreos, mientras que los metales alcalinos tienen afinidades electrónicas negativas, aunque muy pequeñas, como puede verse en la tabla adjunta. Los elementos del grupo del oxígeno tienen afinidades electrónicas algo menores que los halógenos.

Variación Periódica

Un átomo más pequeño tiene mayor afinidad electrónica, ya que el electrón se encuentra más cerca del núcleo por lo tanto lo atrae con más fuerza, lo cual facilita el proceso de formar un anión.

En el periodo de la tabla periódica aumenta de izquierda a derecha y en un mismo grupo la afinidad electrónica aumenta de abajo hacia arriba

Los gases nobles no tienen tendencia a captar electrones por que la configuración de su última orbita está completa y por lo tanto son muy estables y no modifican su configuración

ELECTRONEGATIVIDAD

  La electronegatividad de un elemento mide su tendencia a atraer hacia sí

electrones, cuando está químicamente combinado con otro átomo. Cuanto

mayor sea, mayor será su capacidad para atraer

 Pauling la definió como la capacidad de un átomo en una molécula para

atraer electrones hacia así. Sus valores, basados  en datos termoquímicos,

han sido determinados en una escala arbitraria, denominada escala de Pauling, cuyo valor máximo es 4 que es el valor asignado al flúor, el elemento

más electronegativo. El elemento menos  electronegativo, el cesio, tiene una

electronegatividad de 0,7.

La electronegatividad de un átomo en una molécula está relacionada con su

potencial de ionización y su electroafinidad.

Un átomo con una afinidad electrónica muy negativa y un potencial de

ionización elevado, atraerá electrones de otros átomos y además se resistirá a

dejar ir sus electrones ante atracciones externas; será muy electronegativo.

El método sugerido por el profesor R.S. Mulliken promedia los valores del

potencial de ionización y afinidad electrónica de un elemento:

XM = 0,0085 (P.I. + A.E.)

Variación periódica

Las electronegatividades de los elementos representativos aumentan de izquierda a derecha a lo largo de los periodos y de abajo a arriba dentro de cada grupo.

Las variaciones de electronegatividades de los elementos de transición no son tan regulares. En general, las energías de ionización y las electronegatividades son inferiores para los elementos de la zona

inferior izquierda de la tabla periódica que para los de la zona superior derecha.

El concepto de la electronegatividad es muy útil para conocer el tipo de enlace que originarán dos átomos en su unión:

* Iónico (diferencia superior o igual a 1,7) 

* Covalente polar (diferencia entre 1,7 y 0,4) 

* Covalente no polar (diferencia inferior a 0,4)