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Instituto Tecnológico de Mexicali

Química (Industrial)


Tema

1.11 Propiedades atómicas y variaciones periódicas:
carga nuclear efectiva, radio atómico, energía de ionización.



Alumno(a):
Lourdes Marysol Cruz Rojas

No. De control:
14490108

Profesor:
Salazar Tovar Alicia









Mexicali Baja California a 12 de febrero de 2014
1.11 Propiedades átomicas yvariaciones periódicas:
carga nuclear efectiva, radio átomico, energía de ionización.

Propiedades periodicas
La Tabla Periódica puede usarse para distintos fines, en particular es útil para relacionar las propiedades de los átomos a escala atómica. Las variaciones de las propiedades periódicas dependen de las configuraciones electrónicas, en especial de la configuración de la capa externaocupada y de su distancia con respecto al núcleo.
  En este caso consideraremos las siguientes propiedades periódicas:


Carga nuclear efectiva
El concepto de carga nuclear efectiva es muy útil para analizar las propiedades de los átomos poli electrónicos. La carga nuclear efectiva esta dad por:
Zef=Z-s 
Donde Z es la carga nuclear real y sigma se llama constante de apantallamiento. 
Una formade mostrar el apantallamiento de los electrones es analizar el valor de la energía requerida para quitar un electrón de un átomo poli electrónico. Las mediciones muestran que se requieren 2373kJ de energía para mover el electrón restante de un mol de átomos de He y 5248 kJ de energía para remover el electrón restante de un mol de iones de He+. La razón por la cual se requiere menos energía enel primer paso es que la repulsión electrón- electrón el apantallamiento, provoca una reducción en la atracción del núcleo sobre cada electrón. En el He+ hay presente un solo electrón, así es que no hay apantallamiento y el electrón siente el efecto total de la carga nuclear +2. Por consiguiente, se requiere de mucho más energía para quitar el segundo electrón.
 
Radio atómico
Medir directamente elradio atómico es muy difícil ya que el tamaño de un átomo se piensa como el volumen que contiene el 90% de la totalidad de la densidad electrónica.
Así el radio atómico es la mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos adyacentes

Analicemos la tendencia periódica en un periodo, siempre teniendo en cuenta que el radio atómico esta determinado por cuán fuerte atrae el núcleo a loselectrones. A mayor carga nuclear efectiva, los electrones estarán mas fuertemente enlazados al núcleo y menor será el radio atómico

En el Segundo periodo de la tabla periódica los elementos del Li al F, el número de niveles es el mismo 2, es decir todos tienen un orbital 1s lleno y el subnivel 2 pasa de tener 1 electrón en el Litio a tener 7 en el caso del Flúor. Como vimos y es de esperar lacarga nuclear efectiva aumenta, por lo tanto hay una mayor atracción del núcleo por los últimos electrones y el radio atómico disminuye constantemente del Litio al Flúor. 

A medida que se desciende en un grupo, por ejemplo el grupo IA se encuentra que el radio atómico aumenta según aumenta el número atómico. Esto se explica por que la carga nuclear efectiva permanece prácticamente constante, peroel número de niveles aumenta. Como el tamaño de los orbitales aumenta con el incremento del número cuántico principal, n, el tamaño de los átomos metálicos aumenta del Li al Cs. El mismo razonamiento se puede explicar a los elementos de otros grupos.
 
Radio iónico
El radio iónico es el radio de un anión o de un catión. El radio iónico afecta las propiedades físicas y químicas de un compuestoiónico
Cuando un átomo neutro se convierte en un anión, su tamaño o radio aumenta, dado que la carga nuclear permanece constante pero la repulsión resultante de la adición de un electrón es mayor. Por otra parte un catión es menor que su átomo neutro, dado que al quitar electrones reduce la repulsión electrónica y se contrae la nube electrónica
En un grupo el radio atómico y el radio iónico...