quimica clase 4

PPTC

ANCB

QM

A030

08V4

Clase

Teoría atómica III: tabla periódica y propiedades periódicas

Resumen de la clase anterior

Números cuánticos

Secundario

(l)

Magnético

(m)

Principal

(n)

Spin

(s)

Configuración electrónica

Energía y tamaño

Forma Orientación espacial

Rotación

electrón

Aprendizajes esperados

• Conocer la tabla periódica y su relación con la configuración electrónica para cada grupo y periodo.

• Describir las propiedades periódicas y su variación a través de grupos y periodos.

• Conocer las propiedades macroscópicas de punto de fusión y punto de ebullición.

1. Tabla periódica

2. Propiedades periódicas

3. Propiedades macroscópicas

Corresponde a una tabla en la que se encuentran agrupados los elementos que tienen propiedades químicas y físicas semejantes.

Propuesta por Dmitri Mendeléyev en 1869, busca ordenar a los elementos de acuerdo con su número atómico (Z).

Los elementos se dividen en tres categorías

Metales: buenos conductores de la electricidad y del calor

No metales: generalmente malos conductores de la electricidad y del calor

Metaloides: presentan propiedades intermedias entre los metales y los no metales

1. Tabla periódica

1. Tabla periódica

El conjunto de elementos que ocupa una línea horizontal (fila) se denomina PERIODO.

¿Qué es un periodo?

1. Tabla periódica

1.1 Periodos

1234

567

6

7

Los PERIODOS están formados por un conjunto de elementos que, teniendo propiedades químicas diferentes, presentan en su envoltura igual número de niveles con electrones, correspondiendo el número de PERIODO al total de niveles o capas.

1. Tabla periódica

1.1 Periodos

Las líneas verticales (columnas) de la tabla periódica se denominan GRUPOS (o FAMILIAS).Los elementos que conforman un mismo GRUPO presentan propiedades físicas y químicas similares.

¿Qué es un grupo?

1. Tabla periódica

1.2 Grupos

s1 s2

d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10

p1 p2 p3 p4 p5

p6

Los elementos del mismo GRUPO tienen la misma configuración electrónica del último nivel energético.

1. Tabla periódica

1.2 Grupos

1) Elementos representativos

Los elementos se agrupan en función del orbital que recibe el último electrón.

Llamados también elementos del grupo principal, son los elementos de los grupos IA (1) a VIIA (17), todos los cuales tienen incompletos los subniveles s o p del máximo número cuántico principal, y los gases nobles (elementos del grupo VIIIA o 18), que con excepción del helio, tienen completamente lleno el subnivel p.

Las configuraciones electrónicas de los gases nobles son 1s2 para el helio y ns2np6 para el resto, donde n es el número cuántico principal del nivel más alto.

1. Tabla periódica

1.3 Tipos de elementos

1) Elementos representativos

Elementos alcalinosGrupo IA

Propiedades

LiNaK

RbCsFr

• Metales más reactivos químicamente.• Configuración capa externa: ns1

• Forman cationes positivos.

Elementos alcalinotérreos

Grupo IIA

Propiedades

BeMgCaSrBaRa

• Menos reactivos que los metales alcalinos.• Configuración capa externa: ns2

1. Tabla periódica

1.3 Tipos de elementos

Elementos térreosGrupo IIIA

Propiedades

BAlGaInTl

• Metales, excepto el B (metaloide).• Puntos de fusión muy bajos, excepto el B.• Configuración capa externa: ns2p1

Elementos carbonadosGrupo IVA

Propiedades

CSiGeSnPb

• Al bajar en este grupo, se acentúa el carácter metálico: C es un no metal, Si y Ge son semimetales y el Sn y el Pb son metales.• Configuración capa externa: ns2p2

1. Tabla periódica

1) Elementos representativos

1.3 Tipos de elementos

1) Elementos representativos

Elementos nitrogenados

Grupo VA

Propiedades

NPAsSbBi

• Muy reactivos a altas temperaturas.• Configuración de capa externa: ns2p3

Elementos calcógenosGrupo VIA

Propiedades

OS

SeTePo

• O y S son no metales, mientras que el carácter metálico aumenta de Se a Po.• Configuración capa externa: ns2p4

1. Tabla periódica

1.3 Tipos de elementos

1) Elementos representativosElementos halógenosGrupo VIIA

Propiedades

FClBrI

At

• Su estado físico en condiciones ambientales normales oscila entre el gaseoso (F y Cl) y el sólido (I y At); el Br es líquido a temperatura ambiente.• Configuración capa externa: ns2p5

Elementos gases nobles

Grupo VIIIA

Propiedades

HeNeArKrXeRn

• Químicamente inertes (no reaccionan frente a otros elementos químicos).• Configuración capa externa: ns2p6

1. Tabla periódica

1.3 Tipos de elementos

2) Elementos de transición

Son los elementos de los grupos IIIB hasta VIIIB (3-10), IB (11) y IIB (12), los cuales tienen incompleto el subnivel d, o forman fácilmente cationes con el subnivel d incompleto.

La numeración no secuencial de los elementos de transición en la tabla obedece a la correspondencia que existe entre su configuración electrónica externa y la de los elementos representativos.

1. Tabla periódica

1.3 Tipos de elementos

3) Elementos de transición interna

Elementos también conocidos como lantánidos y actínidos. Tienen incompleto el subnivel f.

1. Tabla periódica

1.3 Tipos de elementos

1. Tabla periódica

1.4 Relación entre elementos y configuración electrónica

Es la distancia entre el núcleo y el último electrón del átomo.

También se define a partir de las distancias que separan a los núcleos de los átomos cuando estos están químicamente unidos.

Grupos Aumenta de arriba hacia abajo

Periodos Disminuye de izquierda a derecha

2. Propiedades periódicas

2.1 Radio atómico

Es el espacio que usa el átomo en el universo.

Varía igual que el radio (es proporcional a él).

catión < átomo neutro < anióncatión < átomo neutro < anión

2. Propiedades periódicas

2.2 Volumen atómico

Energía mínima necesaria para separar completamente un electrón de un átomo en su estado fundamental y en estado gaseoso.

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

Grupos Aumenta de abajo hacia arriba

Periodos Aumenta de izquierda a derecha

2. Propiedades periódicas

2.3 Energía de ionización (El)

Energía involucrada cuando un átomo gaseoso neutro en su estado fundamental captura un electrón y forma un ion mononegativo.

X(g) + e- X-(g) + AE

2. Propiedades periódicas

Grupos Aumenta de abajo hacia arriba

Periodos Aumenta de izquierda a derecha

2.4 Electroafinidad (AE)

Grupos Aumenta de abajo hacia arriba

Periodos Aumenta de izquierda a derecha

Capacidad de un átomo en una molécula para atraer los electrones de enlace hacia su núcleo.

2. Propiedades periódicas

2.5 Electronegatividad (EN)

2. Propiedades periódicas

Tabla de ayuda

La fusión es el paso de sólido a líquido. Para conseguirla hay que aumentar la temperatura del sólido.

La fusión se produce a una temperatura constante, denominada temperatura de fusión, que es característica para cada sustancia pura. Fusión del hierro

3. Propiedades macroscópicas

3.1 Punto de fusión

El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión externa.El punto de ebullición normal es la temperatura a la cual un líquido hierve cuando la presión externa es 1 atm.

• La ebullición es un fenómeno que afecta a toda la masa del líquido. Tiene lugar a una temperatura determinada constante que depende de la presión.

• La evaporación consiste en el pasaje lento y gradual de el estado líquido hacia el estado gaseoso. A diferencia de la ebullición, se produce a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada es ésta.

3. Propiedades macroscópicas

3.2 Punto de ebullición

3. Propiedades macroscópicas

3.3 Diagrama general de fases

Pregunta oficial PSU

BComprensión

Grupo Periodo

A) Aumenta Aumenta

B) Aumenta Disminuye

C) Disminuye No varía

D) Disminuye Aumenta

E) No varía Aumenta

¿Cuál opción representa mejor la variación del volumen atómico en el sistema periódico a medida que aumenta el número atómico?

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Proceso de admisión 2011

Síntesis de la clase

Tabla periódica

Ordena los elementos

GruposPeríodos

Nivel energético

Electrones último orbital

Propiedades periódicas

Radio atómico

Volumen atómico

Electronegatividad

Electroafinidad

Potencial de ionización