U-I: Tabla periódica:. Pco. G Nº 5

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Ing. María Rosa Belbruno DISTRIBUCIÓN PERIÓDICA Sistema periódico o Tabla periódica: esquema de todos los elementos químicos dispuestos por orden de número atómico creciente y en una forma que refleja la estructura ELECTRÓNICA de los de los elementos.

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Ing. María Rosa Belbruno Como se arma la tabla? Criterio de ordenamiento Se ordena los elementos por Z creciente, Criterio para encolumnar Distribuciones electrónicas semejantes 1H, 2He, 3Li, 4Be, 5B, 6C, 7N, 8O, 9F, 10Ne, 11Na, 12M g, 13A l, 14S i, 15P, 16S, 17Cl, 18Ar, etc

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Ing. María Rosa Belbruno Distribuciones electrónicas semejantes Ejemplos 1H 3Li 11Na 1s 1 [He] 2 s 1 [Ne] 3 s 1 19K [Ar] 4 s 1 8O 16S 34Se 19 Cs [Kr] 5s 1 52Te [He] 2 s 2 2 p 4 [Ne] 3 s 2 3 p 4 [Ar] 4 s 2 4 p 4 [Kr] 5s 2 5p 4 Misma canti-dad de EV En los mismos subniveles Distinto nivel Misma canti-dad de EV En los mismos subniveles Distinto nivel

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Ing. María Rosa Belbruno Las propiedades físicas y químicas de un átomo dependen de su distribución electrónica sobre todo de sus electrones de valencia (EV) Relación entre las distribuciones electrónicas y las propiedades químicas y físicas En consecuencia: los elementos que tienen distribuciones electrónicas semejantes tienen propiedades semejantes

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Ing. María Rosa Belbruno (Henry Moseley 1913). Del mismo modo que se repiten el número de EV y los subniveles en donde se encuentran, se repetirán las propiedades físicas y químicas de los elementos, pero con distinta intensidad. Esto lleva Moseley al enunciado de: “Cuando los elementos se ordenan según orden creciente de su número atómico, se produce una repetición periódica de sus propiedades físicas y químicas” Ley periódica:

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Ing. María Rosa Belbruno RELACION DISTRIBUCION ELECTRÓNICA TABLA PERIÓDICA

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Ing. María Rosa Belbruno 3 EV 4 EV 5 EV 6 EV 7 EV 8 EV siguiente 1EV 2 EV 12345678

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Ing. María Rosa Belbruno H Li Na K Rb Cs Fr Be Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y * ** Ti Zr Hf Rf V Nb Ta Db Cr Mo W Sg Mn Tc Re Bh Fe Ru Os Hs Co Rh Ir Mt Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Hg Ga In Tl Ge Sn Pb As Sb Bi Se Te Po Br I At Kr Xe Rn Al B Si C P N S O Cl F Ar Ne He anterior IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA VIII 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 IUPAC TRADICIONAL Nº ROMANOS CON LETRA: “A” LOS EV ESTÁN EN EL ÚLTIMO NIVEL ENERGÉTICO “B” LOS EV ESTÁN EN EL ÚLTIMO Y PENÚLTIMO NIVEL ENERGÉTICO VIIIB

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Ing. María Rosa Belbruno

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Ing. María Rosa Belbruno

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Ing. María Rosa Belbruno 7N: ls2 2s2 2p3 5B: ls2 2s2 2p1 4Be: ls2 2s2 3Li: ls2 2s1 2He: ls2 1H: ls1 6C: ls2 2s2 2p2 12Mg: [Ne] 3s2 11Na: ls2 2s2 2p6 3s1 10Ne: ls2 2s2 2p6 9F: ls2 2s2 2p5 8O: ls2 2s2 2p4 11Na: [Ne] 3s1 20Ca: [Ar] 4s2 19K: [Ar] 4s1 18Ar: [Ne] 3s2 3p6 17Cl: [Ne] 3s2 3p5 16S: [Ne] 3s2 3p4 15P: [Ne] 3s2 3p3 14Si: [Ne] 3s2 3p2 13Al: [Ne] 3s2 3p1 37Rb: [Kr] 5s1 55Cs: [Xe] 6s1 87Fr: [Rn] 7s1 38Sr: [Kr] 5s2 56Ba: [Xe] 6s2 88Ra: [Rn] 7s2 EV: Nivel 2 Período 2 EV: Nivel 1 Período 1 EV: Nivel 3 Período 3 tabla Todos tienen 1 EV (s) Todos tienen 2 EV (s)

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Ing. María Rosa Belbruno 7N: ls2 2s2 2p3 5B: ls2 2s2 2p1 4Be: ls2 2s2 3Li: ls2 2s1 2He: ls2 1H: ls1 6C: ls2 2s2 2p2 12Mg: [Ne] 3s2 10Ne: ls2 2s2 2p6 9F: ls2 2s2 2p5 8O: ls2 2s2 2p4 11Na: [Ne] 3s1 21Sc: [Ar] 4s2 3d1 20Ca: [Ar] 4s2 19K: [Ar] 4s1 18Ar: [Ne] 3s2 3p6 17Cl: [Ne] 3s2 3p5 16S: [Ne] 3s2 3p4 15P: [Ne] 3s2 3p3 14Si: [Ne] 3s2 3p2 13Al: [Ne] 3s2 3p1 37Rb: [Kr] 5s1 55Cs: [Xe] 6s1 87Fr: [Rn] 7s1 38Sr: [Kr] 5s2 56Ba: [Xe] 6s2 88Ra: [Rn] 7s2 22Ti: [Ar] 4s2 3d2 23V: [Ar] 4s2 3d3 24Cr: [Ar] 4s1 3d4 39Y: [Kr] 5s2 4d1 40Zr: [Kr] 5s2 4d2 41Nb: [Kr] 5s2 4d3 42Mo: [Kr] 5s1 4d4 29Cu: [Ar] 3d10 4s1 30Zn: [Ar] 3d10 4s2 47Ag: [Kr] 4d10 5s1 48Cd: [Kr] 4d10 5s2 35Br: [Ar] 3d10 4s2 4p5 53I: [Kr] 4d10 5s2 5p5 EV: Nivel 5 Período 5 EV: Nivel 4 Período 4 EV: Nivel 6 Período 6 Aunque contiene elementos que completan el subnivel d del antepenúltimo nivel

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Ing. María Rosa Belbruno 7N: ls2 2s2 2p3 5B: ls2 2s2 2p1 4Be: ls2 2s2 3Li: ls2 2s1 2He: ls2 1H: ls1 6C: ls2 2s2 2p2 12Mg: [Ne] 3s2 10Ne: ls2 2s2 2p6 9F: ls2 2s2 2p5 8O: ls2 2s2 2p4 11Na: [Ne] 3s1 21Sc: [Ar] 4s2 3d1 20Ca: [Ar] 4s2 19K: [Ar] 4s1 18Ar: [Ne] 3s2 3p6 17Cl: [Ne] 3s2 3p5 16S: [Ne] 3s2 3p4 15P: [Ne] 3s2 3p3 14Si: [Ne] 3s2 3p2 13Al: [Ne] 3s2 3p1 37Rb: [Kr] 5s1 55Cs: [Xe] 6s1 87Fr: [Rn] 7s1 38Sr: [Kr] 5s2 56Ba: [Xe] 6s2 88Ra: [Rn] 7s2 22Ti: [Ar] 4s2 3d2 23V: [Ar] 4s2 3d3 24Cr: [Ar] 4s1 3d4 39Y: [Kr] 5s2 4d1 40Zr: [Kr] 5s2 4d2 41Nb: [Kr] 5s2 4d3 42Mo: [Kr] 5s1 4d4 29Cu: [Ar] 3d10 4s1 30Zn: [Ar] 3d10 4s2 47Ag: [Kr] 4d10 5s1 48Cd: [Kr] 4d10 5s2 35Br: [Ar] 3d10 4s2 4p5 53I: [Kr] 4d10 5s2 5p5 36Kr: [Ar] 4s2 4p6 54Xe: [Kr] 5s2 5p6 57La: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f1 6s2 58Ce: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f3 6s1 70Yb: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 6s2 71Lu: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 6s2 5d1

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Ing. María Rosa Belbruno No presentan regularidad en la variación de sus propiedades Distribuciones 1

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Ing. María Rosa Belbruno Siete periodos Dieciocho grupos Distribuciones 2

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Ing. María Rosa Belbruno conjunto de elementos que se encuentra en la misma columna y que tienen distribuciones electrónicas semejantes y la misma cantidad de electrones de valencia y por lo tanto propiedades físicas y químicas semejantes. GRUPO O FAMILIA grupo I-A – 1 EV grupo II-A – 2 EV grupo III-A – 3 EV grupo IV-A – 4 EV grupo V-A – 5 EV grupo VI-A – 6 EV grupo VII-A -7 EV grupo VIII-A -8 EV grupo I-B – 1 EV grupo II-B – 2 EV grupo III-B – 3 EV grupo IV-B – 4 EV grupo V-B – 5 EV grupo VI-B– 6 EV grupo VII-B -7 EV grupo VIII-B -8 EV A: Último nivel energético B: penúltimo nivel energético Nomenclatura IUPAC: del 1 al 18 El número del grupo Nomenclatura tradicional la cantidad de EV =

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Ing. María Rosa Belbruno Los elementos de un grupo poseen configuración electrónica similar Los elementos de un grupo tienen Igual cantidad de Electrones de Valencia (EV) y en el mismo subnivel Las propiedades químicas y físicas de un elemento dependen de los EV Sólo los EV intervienen en las combinaciones químicas Conclusión: como los elementos de un mismo grupo tienen IGUAL CANTIDAD DE EV, por lo tanto tienen similares propiedades físicas y químicas. G-II-A

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Ing. María Rosa Belbruno Algunos grupos reciben nombres especiales Los Grupos Representativo “A” IA ns1 ALCALINOS IIA ns2 ALCALINOS TERREOS IIIA ns2np1 BOROIDES TÉRREOS IVA ns2np2 CARBONOIDES VA ns2np3 NITROGENOIDES VIA ns2np4 CALCOGENOS ó Anfigenos VIIA ns2np5 HALOGENOS VIIIA ns2np6 GASES NOBLES

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Ing. María Rosa Belbruno Grupo de Transición “B” IIIB (n-1)d1 ns2 Fam . escandio IVB (n-1)d2 ns2 Fam. Titanio VB (n-1)d3 ns2 Fam. Vanadio VIB (n-1)d4 ns2 Fam. Cromo VIIB (n-1)d5 ns2 Fam. Manganeso VIIIB (n-1)d6 ns2 Fam. del Hierro VIIIB (n-1)d7 ns2 Fam. del Cobalto VIIIB (n-1)d8 ns2 Fam. del Niquel IB (n-1)d10 ns1 Fam. del cobre IIB (n-1)d10 ns2 Fam. del Zinc

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Ing. María Rosa Belbruno PROPIEDADES: Son gases incoloros e inodoros que se hallan en la atmósfera. El más abundante es el argón que se encuentra en 0.9% Se obtiene por destilación fraccionada del aire líquido El Helio mezclado con oxígeno constituye la mezcla que respira los buzos El neón da un brillo naranja-rojo en lámparas de descarga El argón se emplea en lámparas de incandescencia. Provee una atmósfera inerte en la extracción de elementos como el titanio Reducida actividad química por eso se llaman “gases inertes” , “gases nobles” , “gases raros” GRUPO 18 Ó GRUPO 0 (CERO) Todos tienen 8 EV excepto el He

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Ing. María Rosa Belbruno 73

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Ing. María Rosa Belbruno ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s2 5p6 LAS DISTRIBUCIONES ELECTRÓNICAS DE LOS GASES NOBLES 1 s2 ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 ls2 2s2 2p6 ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s2 5p6 4f14 5d10 6s2 6p6 16 24 30

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Ing. María Rosa Belbruno PERIODOS Se nombran: 1 al 7 Todos los elementos de un período tienen en común el máximo nivel energético (n) en que colocan EV al máximo nivel energético en que colocan EV los elementos del periodo Distribuciones 2 El número del periodo 45Rh: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d8 5s1 ES IGUAL

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Ing. María Rosa Belbruno al máximo nivel energético en que colocan EV los elementos del periodo Distribuciones 2 El número del periodo ES IGUAL 45Rh: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d8 5s1 83Bi: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d10 6s2 6p3 G nobles 63Eu: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f7 6s2 40Zr: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2 periodo 5 periodo 6 periodo 6 periodo 5

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Ing. María Rosa Belbruno El primer periodo, que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos. Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6.

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Ing. María Rosa Belbruno al máximo nivel energético en que colocan EV los elementos del periodo El número del periodo Cantidad de electrones de valencia (EV) El número del grupo 33As: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 EV = 5 en el último nivel energético → grupo 15 o V-A n= 4→ período 4 ES IGUAL ES IGUAL

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Ing. María Rosa Belbruno Dadas las siguientes distribuciones electrónicas, indique a qué grupo y período pertenece el elemento que identifican: 2 8 8 1 Calculo Z = 2+8+8+1= 19 Distribuyo 19K: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 n= 4→ período 4 EV = 1 en el último nivel energético → grupo 1 o I-A b) [GN]2s2 2p4 EV = 6 en el último nivel energético → grupo 16 o VI-A n= 2→ período 2 Rta: grupo 1 ó I-A periodo 4 Rta: grupo 16 o VI-A periodo 2 1. Cuando tengo la distribución en función del gas noble es fácil detectar los EV

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Ing. María Rosa Belbruno c) 2 8 18 4 Calculo Z = 2+8+18+4= 32 Distribuyo n= 4→ período 4 EV = 4 en el último nivel energético → grupo 14 o IV-A Rta: grupo 14 o IV-A periodo 4 32Ge: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2 d) [GN]3s2 3p1 n= 3→ período 3 EV = 3 en el último nivel energético → grupo 13 o III-A Rta: grupo 13 o III-A periodo 3 1.

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Ing. María Rosa Belbruno c) 2 8 8 Calculo Z = 2+8+8= 18 Distribuyo n= 3→ período 3 EV = 8 en el último nivel energético → grupo 14 o IV-A Rta: grupo 18 o 0 periodo 3 18Ar: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 d) [GN] 4 d10 5s2 5p5 n= 5→ período 5 EV = 7 en el último nivel energético → grupo 17 o VII-A Rta: grupo 17 o VII-A periodo 5 1.

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Ing. María Rosa Belbruno Analice las siguientes distribuciones electrónicas: Elemento configuración electrónica 1) 1s2 2s2 2) 1s2 2s2 2p6 3s1 3) 1s2 2s2 2p6 3s2 4) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 5) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 6) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 Seleccione la opción que indica los elementos que pertenecen a un mismo período a) 1; 2,3 4 y 5, 6; b) 1,2,3 y 5,6; c) 2,3 y 4, 5 y 6; d) 3,5; e) 1,2,4,6 Para que pertenezcan al mismo periodo deben poner sus EV en el mismo n 1) Periodo: 2, grupo : 2 2) Periodo: 3, grupo : 1 3) Periodo: 3, grupo : 2 4) Periodo: 3, grupo : 3 5) Periodo: 4, grupo : 2 6) Periodo: 4, grupo : 1 2. 3.

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Ing. María Rosa Belbruno En relación a las distribuciones electrónicas de la pregunta anterior, seleccione la opción que indica los elementos que pertenecen al grupo I-A a) 2,6; b) 1,2,6; c)5,6; d)4; e) 2,4,6 Un átomo está ubicado en el período 3 grupo IV-A de la Tabla periódica. Su estructura electrónica es: a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2; b) 1s2 2s2 2p4 3s2 3p2; c) 1s2 2s2 2s6 3s2 ; d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1; e) 1s2 2s2 2p6 3s2 0p4. 3. 4. Para que pertenezcan al mismo grupo deben tener igual cantidad de EV 1) Periodo: 2, grupo : II-A 2) Periodo: 3, grupo : I-A 3) Periodo: 3, grupo : II-A 4) Periodo: 3, grupo : IV-A 5) Periodo: 4, grupo : II-A 6) Periodo: 4, grupo : I-A Periodo 3: me fijo en n, podrían ser a) ó d) Grupo IV-A: me fijo cual tiene 4 EV : a) tiene 4 EV Miro las distribuciones: b) , c) y e) son incorrectas Rta: a) Rta: a) 2.

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Ing. María Rosa Belbruno 5. 6. Rta: e Lea las siguientes afirmaciones y señale las correctas I) Si dos elementos tienen el mismo número de niveles energéticos decimos que pertenecen al mismo período.II) Los electrones más cercanos al núcleo poseen mayor energía.III) Cada orbital puede ser ocupado por 2 electrones de “spin” antiparalelo a) I b) I y II c) I y III d) II y III e) III Sabiendo que: el Ba está en el grupo II-A y en el período 6, el Te en el grupo VI-A y en el período 5. Indique la estructura electrónica externa de los dos elementos. Ba: [GN] 6s2 Te: [GN] 4d10 5s2 5p4 G nobles Ba: [Xe] 6s2 Te: [Kr] 4d10 5s2 5p4

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Ing. María Rosa Belbruno 7. 8. Rta: c) En relación con la información que proporciona la notación 1s2 2s2 2p6 se puede afirmar que pertenece a:I. Un elemento de Z=8 II. Un elemento del grupo II-AIII. La especie A- de un elemento de Z=9IV. La especie B2+ de un elemento de Z= 10a) I; b) I y III c) III d) I, II y III e) Todas son incorrectas Los elementos de semejantes propiedades químicas, se caracterizan en la tabla periódica: a) Por tener número atómico todos par o todos impar; b) Por tener todos el mismo símbolo, c) Por pertenecer al mismo grupo d) Por tener todos el mismo peso atómico, e) Por pertenecer a un mismo período. Una u otra opción porque la información no es completa G nobles

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Ing. María Rosa Belbruno 9. 10. Rta: e) Los elementos X e Y tienen números atómicos 13 y 19 respectivamente. Entonces: a) El primero es un metal alcalino-térreo y el segundo es un halógeno. b) Ambos pertenecen al mismo período de la tabla c) Ambos son halógenos d) El primero es buen conductor de la electricidad y el segundo no e) Ambos son elementos son representativos. Si La distribución electrónica de un elemento es: 1s2 2s2 2p2. Entonces puedo afirmar que el número de protones en el núcleo será 6 o que posee un total de 12 partículas en su núcleo. Justifique su respuesta indicando a qué grupo y período pertenece. 13X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 19X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 Hago las distribuciones electrónicas G: 13 o III-A; P: 3 G: 1 o I-A; P: 4

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Ing. María Rosa Belbruno Tabla Larga extendida Tabla Larga Usaremos

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Ing. María Rosa Belbruno A) Zonificación de la tabla por notación cuántica Bloque s Bloque p Bloque d Bloque f GI-A y G II-A GIII-A al G VIII-A GIII-B al G VII-B Lantánidos Actínidos ponen su electrón diferenciador en el subnivel s ponen su electrón diferenciador en el subnivel p ponen su electrón diferenciador en el subnivel d ponen su electrón diferenciador en el subnivel f n s1/2 ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 ns2 (n-2) f 1/14 Lantánidos Actínidos ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 np1/6 Bloque s Bloque p Bloque d Bloque f EN LA TABLA LARGA EXTENDIDA

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Ing. María Rosa Belbruno A) Zonificación de la tabla por notación cuántica Lantánidos Actínidos Distribuciones 2 n s1/2 ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 np1/6 ns2 (n-2) f 1/14 EN LA TABLA LARGA Bloque s Bloque p Bloque d Bloque f

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Ing. María Rosa Belbruno B) Zonificación de la tabla por niveles energéticos Elementos representativos: ponen EV en el último nivel energético Elementos de transición: ponen EV en el penúltimo nivel energético Elementos de transición interna: ponen EV en el antepenúltimo nivel energético Gases Nobles: tienen 8 EV Bloque s Bloque p Bloque d Bloque f Distribuciones 2 G nobles

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Ing. María Rosa Belbruno Equivalencia de las dos zonificaciones Representativos: s+p-gases nobles Gases nobles Igual Igual B) Zonificación por NIVELES energéticos A) Zonificación por SUBNIVELES energéticos

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Ing. María Rosa Belbruno Nomenclatura de los elementos Los actínidos 106 y se siguen descubriendo. Reglas de nomenclatura para designar a los elementos con números atómicos 100 o mayor: _ Nombres deben ser cortos y relacionados al número atómico. Nombres terminarán en ium ya sea para metales o no metales Los símbolos de los elementos así nombrados: tres letras y deberán derivarse de Z y relacionarse visualmente a los nombres. Raíces numéricas de la IUPAC : 0 = nil 2 = bi 4 = quad 6 = hexa 8 = oct 1 = un 3 = tri 5 = pent 7 = sept 9 = enn Ejemplo: elemento 101: unnilunium, elemento 118 ununoctium , 204: Binilquadium. La i final de bi y tri se eliminan cuando las raíces anteceden a ium, por ejemplo: unnilbium y unniltrium. La n final de enn se omite cuando antecede a nil por ejemplo en Unennilium. El símbolo de cada elemento se deriva de las letras iniciales de las raíces numéricas que forman, por ej. el símbolo para ununbium es 112Uub.

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Ing. María Rosa Belbruno Ejemplo 1 ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas en relación a los elementos del primer grupo de la tabla periódica: Se llaman alcalinos. b) Tienen electrones móviles. c) Tienen un electrón menos que el gas noble anterior. Ejemplo 2 En relación con el quinto período. ¿Cuántos de los elementos pertenecientes a este período colocan electrones en: 5s; 5p; 5d; 4d. Pag nº 2 2 elementos 6 elementos ninguno 10 elementos

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Ing. María Rosa Belbruno Ejemplo 3 ¿Cómo se denominan los grupos de elementos que poseen las siguientes configuraciones electrónicas de su último nivel energético: ns1; ns2; ns2 np1/6; ns2 (n-1)d1/10. Ejemplo 4 Indique la configuración electrónica general de los elementos de los grupos en términos de notación cuántica.: I-A, II-A, III-A, IV-A, V-A, VI-A, VII-A VIII-A Pag nº 2 alcalinos Alcalino -térreos Bloque p Transición o bloque d n s1 n s2 ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 np1 ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 np2 ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 np3 ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 np4 ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 np5 ns2 (n-2) f 14 (n-1) d1/10 np6

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Ing. María Rosa Belbruno Ejemplo 6 El número del período que ocupa un elemento en la tabla periódica. ¿Con qué número cuántico coincide?. ¿Qué representa en un elemento el número de grupo de la tabla periódica al que pertenece? Ejemplo 5 ¿Por qué la línea que separa metales de no metales es diagonal y no vertical? Pag nº 2

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Ing. María Rosa Belbruno PROPIEDADES PERIÓDICAS Propiedades de los elementos que se derivan de la posición de los mismos en el sistema periódico

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Ing. María Rosa Belbruno -Posición del elemento en el período, - los metales, tienden a perder los EV para quedar cationes, - los no metales tienden a captar electrones (aniones). -Posición del mismo en un grupo El Nº de EV, determina las propiedades químicas, determina: Todo elemento del sistema periódico se estudiará según su ubicación en la Tabla periódica, la que se determina según dos parámetros: cuantos electrones le faltan para alcanzar configuración electrónica del gas noble siguiente: El Cl → G-VII-A , tiene 7 EV: Cl ganará un e y parecerse al gas noble siguiente y no a perder 7 y parecerse al gas noble anterior. cuantos e pierde para la configura-ción electrónica del gas noble an-terior. El Li → G-I-A , tiene un EV: Li tenderá a perder un e parecerse al gas noble anterior y no a ganar 7 para parecerse al gas noble siguiente.

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Ing. María Rosa Belbruno RADIO ATOMICO (RA) RADIO IÓNICO (RI) POTENCIAL DE IONIZACION (PI) ELECTROAFINIDAD (EA) ELECTRONEGATIVIDAD (EN) CARÁCTER METALICO Estudiaremos la variación en la Tabla Periódica de las siguientes propiedades

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Ing. María Rosa Belbruno Carga nuclear efectiva La carga nuclear efectiva (Zefec) es la carga que se ejerce sobre el electrón Zefect = Z-  Z = carga nuclear real (número atómico)  = constante de apantallamiento Ejemplo: Li: 1s2 2s1

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Ing. María Rosa Belbruno

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Ing. María Rosa Belbruno Radio atómico (RA) Se define como la mitad de la distancia entre los dos núcleos de dos átomos metálicos adyacentes. Para elementos que existen como moléculas diatómicas sencillas (F2, Cl2) el radio atómico es la distancia entre los núcleos de los dos átomos de una molécula específica. 44

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Ing. María Rosa Belbruno Número atómico (Z) Radio atómico (pm)

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Ing. María Rosa Belbruno 1 2 152 Be 112 Li 85 B 77 C 70 N 73 O 186 Na 160 Mg 143 Al 118 Si 227 K 110 P 248 Rb 103 S 265 Cs 99 Cl 197 Ca 98 Ar 215 Sr 135 Ga 222 Ba 123 Ge 166 In 120 As 171 Tl 117 Se 140 Sn 114 Br 175 Pb 112 Kr 141 Sb 155 Bi 143 Tc 164 Po 133 I 142 At 131 Xe 140 Rn 72 F 70 Ne 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 31 32 33 34 35 36 37 38 49 50 51 52 53 54 55 56 81 82 83 84 85 86 Z Radio atómico Z Radio atómico En un grupo el RA aumenta al aumentar Z En un período el radio atómico disminuye al aumentar Z 72

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Ing. María Rosa Belbruno La disminución del RA de un periodo se debe al aumento de la carga nuclear al pasar de un elemento a otro. (n=1) los e son atraídos al núcleo con una fuerza proporcional a (Z), se espera una disminución de distancias por aumento de las fuerzas coulombicas. (n=2) también son atraídos con más fuerza por el aumento de la carga nuclear, pero este efecto está moderado por, el apantallamiento producido por los electrones de n=1. Por ej. el Li (Z:3) el electrón 2s es atraído por la carga nuclear +3 moderada por el apantallamiento de dos electrones en el nivel 1s. Zef es +1 que a +3; pero a lo largo del período la carga nuclear neta aumenta y con ella la fuerza de atracción sobre los electrones de n = 2. El resultado es un acortamiento de la distancia núcleo-nivel El aumento del RA a lo largo de un grupo se debe a que los e periféricos ocupan siempre un nivel más alejado del núcleo o sea un nivel de mayor energía que el elemento precedente; es decir, que entre dos elementos consecutivos por ej. Na y K, existe un nivel electrónico intermedio y por lo tanto aunque la carga nuclear es mayor, también lo es la distancia, al núcleo y el efecto pantalla para los electrones externos.

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Ing. María Rosa Belbruno Radio atómico Z Z + Radio atómico - - Radio atómico + Este tipo de esquema usaremos para mostrar la variación de las destintas propiedades

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Ing. María Rosa Belbruno Variación del radio cuando se forman iones Es la medida del tamaño del orbital electrónico externo de un ion. La suma de dos radios iónicos es igual a la distancia internuclear en un cristal que contenga los dos iones y así se define. d= r+ + R- El RI depende de: el número de electrones gana-dos o perdidos en la formación del ion, o sea, da idea del tamaño del ion. Del nivel energético de los e perdido o ganados

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Ing. María Rosa Belbruno 152 112 186 160 73 72 103 99 78 34 98 78 140 133 184 181 Los RI de los aniones es mayor que el átomo neutro, pues hay una ga-nancia de electrones y una disminu-ción de la Z efectiva sobre los electro-nes. Por repulsión electrónica no compensada por la atracción del núcleo, se producirá una expansión en el tamaño del anión, dicha ex-pansión depende del número de electrones ganados. Por ej.: el Pb puede formar iones positivos y negativos y la variación de su RI es: Pb-4 > Pb > Pb+2 > Pb+4. Los RI de los cationes es menor que el átomo neutro, pues hay una pérdida de electrones y un incremento de Z efectiva (atracción) sobre los electrones restantes.

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Ing. María Rosa Belbruno

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Ing. María Rosa Belbruno Variación del radio iónico Radio iónico Z Z En un período el radio ionico aumenta al aumentar Z En un grupo el RI aumenta al aumentar Z Radio iónico 70

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Ing. María Rosa Belbruno Radio ionico Z Z - Radio ionico + - Radio ionico +

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Ing. María Rosa Belbruno Ejemplo 7 Seleccione la especie más pequeña de cada uno de los siguientes pares: a) Un átomo de Pt o un ion de Pt+. b)Un átomo de P o un ion P3- c) Un ion Fe2+ o un ion Fe3+ Pt+. P Fe3+ Pag nº 5

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Ing. María Rosa Belbruno Potencial de ionización (PI) Es la energía mínima que se requiere para quitar un electrón de un átomo en estado gaseoso, en su estado fundamental para transformarse en un catión Es una medida de cuan fuertemente está unido el electrón al átomo. Su valor se expresa en eV (electrón-volt) (en kJ/mol) . Un átomo que pierde un electrón se transforma en un catión, por ej. Na + PI1 →Na+ + 1 e-. Segunda ionización (PI2) se denomina primera energía de ionización (PI1) Na+(g) + PI2  Na2+(g) + e- Segunda ionización (PI2) Siempre I1 < I2 < I3

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Ing. María Rosa Belbruno Número atómico (Z) Primera energía de ionización (kJ/mol) Primer Potencial de ionización

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Ing. María Rosa Belbruno Grupo Período Potencial de ionización (kJ/mol) En un periodo, el PI aumenta al aumentar Z: El aumento al pasar del Li al Ne, se debe: 1) la carga nuclear aumenta (Z) de izquierda a derecha, 2) el RA disminuye en igual sentido. Más próximo al núcleo se halla el electrón tanto más difícil es separarlo. El PI del Be es mayor que el del B; el PI del N es ma-yor que el del O, se debe a que la estructuras electró-nicas con subniveles llenos o semillenos son más estables que las restantes. Be (Z=4) 1s2 2s2 PIBe > PIB Be: ↑↓ ↑ ↓ B: ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 1s 2s 2p N (Z=7) 1s2 2s2 2p3 PIN > PIO N: 2p ↑ ↑ ↑ O: 2p ↑↓ ↑ ↑ Z Z PI PI 76 67 72

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Ing. María Rosa Belbruno Potencial de ionizacion Z Z - Potencial de ionización + - Potencial de ionización +

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Ing. María Rosa Belbruno Afinidad electrónica o electroafinidad (EA) Es la energía liberada cuando un átomo neutro, en estado gaseoso incorpora un electrón formando un anión: X(g) + e-  X-(g) El signo de la afinidad electrónica es contrario al que se utiliza para la energía de ionización. Por ej. El F tiene mayor EA que el Na; esto es lógico ya que los halógenos poseen siete electrones en su último nivel y sólo requieren uno más para completar su octeto. F(g) + e-  F-(g) H = -328 kJ/mol Porque el fluor cede energía al recibir un e- ya que adquiere la configuración del gas noble (Ne)

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Ing. María Rosa Belbruno Afinidad electrónica (kJ/mol) Número atómico (Z)

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Ing. María Rosa Belbruno Grupo Período Afinidad electrónica (kJ/mol) EA Z Z EA A lo largo de un periodo, el EA aumenta al aumentar Z A lo largo de un gru-po, el EA disminuye al aumen-tar Z

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Ing. María Rosa Belbruno Cuanto mayor es la EA más fácil tomará un electrón ese átomo. Por ej. El Cl tiene mayor EA que el Na; esto es lógico ya que los halógenos poseen siete electrones en su último nivel y sólo requieren uno más para completar su octeto. En cambio los alcalinos tienen un electrón en su última capa y para completar su octeto debía tomar siete electrones (les resulta más fácil perder su único electrón externo) lo cual explica su baja electroafinidad. Los no metales, como F, Cl y O tienen EA alta. Los gases nobles y algunos metales tienen EA nula o negativa. La EA es la propiedad más importante que definen el poder oxidante de un elemento (recordemos que es la capacidad de un elemento de aceptar electrones de un dador).

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Ing. María Rosa Belbruno Electroafinidad Z Z - Electroafinidad + - Electroafinidad +

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Ing. María Rosa Belbruno Electronegatividad (EN) Es la medida de la capacidad de un átomo en una molécula para atraer hacia sí los electrones de una unión química. Es un concepto relativo, sólo se puede medir respecto a otros elementos. Fuerza de atracción relativa de cada átomo El átomo B tiene los electrones más cerca

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Ing. María Rosa Belbruno La EN de un elemento está relacionada con su EA y su PI, y se calcula en base a ellas. Es una propiedad sumamente útil para predecir y explicar la reactividad química Linus Pauling calculó las electronegatividades relativas de la mayoría de los elementos, por ello se usa la escala de Pauling, en la cual el F tiene electronegatividad 4, siendo el elemento más electronegativo. Los conceptos de EN y AE están relacionados pero son diferentes. Ambas propiedades expresan la tendencia de un átomo a atraer electrones, en distintas circunstancias Sin embargo, la AE se refiere a la atracción de un átomo aislado sobre un electrón adicional; mientras que la electronegatividad es la atracción de un átomo por los electrones compartidos en un enlace químico (con otro átomo).

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Ing. María Rosa Belbruno Electronegatividad Número atómico, Z

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Ing. María Rosa Belbruno Z Z EN EN A lo largo de un grupo, el EN disminuye al aumentar Z A lo largo de un periodo, el EN aumenta al aumentar Z

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Ing. María Rosa Belbruno Electronegatividad Z Z - Electronegatividad + - Electronegatividad +

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Ing. María Rosa Belbruno RA Z Z + - - + PI Z Z - + - + Resumen

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Ing. María Rosa Belbruno 16. 12. Rta: b), d) Rta: d), e) Entre las siguientes características, ¿cuáles pertenecen al elemento G-VII-A, período 2: a) Posee dos electrones de valencia. b) Bajo potencial de ionización. c) Mayor volumen atómico entre los elementos del período 2 d) Gran afinidad electrónica e) Su distribución electrónica es [GN] 2s2 2p5 f) Su distribución electrónica es [GN] 7s2 En relación con los elementos del primer grupo de la tabla periódica señale la afirmación incorrecta:a) Están ordenados en orden creciente de número de electrones b) Los elementos ubicados al final del grupo son los más electronegativos c) Son metales alcalinos d) Los elementos ubicados al comienzo del grupo son los de mayor tamaño e) Su configuración electrónica termina en s.

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Ing. María Rosa Belbruno Los elementos pertenecientes al Grupo VII-A de la tabla, se caracterizan por: Poseer características metálicas; Formar cationes bivalentes; Formar aniones monovalentes; a) y c) son correctas; a) y b) son correctas. 13. Rta: c) 17X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 18X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Hago las distribuciones electrónicas G: 17 o VII-A; P: 3 G: 0; P: 3 14. Rta: c) Los elementos A y B tienen números atómicos 17 y 18 respectivamente. Con estos datos deduzca cual de las siguientes afirmaciones es correcta: Ambos pertenecen al mismo grupo de la tabla periódica El primero es menos electronegativo que el segundo. c) El primero es un halógeno y el segundo un gas noble. d) Ambos son halógenos e) El primero es buen conductor de la electricidad mientras que el segundo no.

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Ing. María Rosa Belbruno 20. Rta: a), c), d), h) y i) Señale las afirmaciones correctas: a) Los halógenos son no metales. b) Los gases nobles son elementos muy reactivos. c) Los elementos de transición interna pertenecen al bloque f d) Los halógenos tienen potencial de ionización más alto que cualquier elemento del mismo período. e) El carácter metálico en un grupo disminuye con el aumento del número atómico. f) Los elementos del mismo período tienen igual número de orbitales. g) Los elementos del mismo grupo tienen igual número de orbitales. h) Los elementos que tienen propiedades químicas semejantes se caracterizan por pertenecer al mismo grupo. i) Un átomo de bajo potencial de ionización no retiene sus electrones muy tenazmente

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Ing. María Rosa Belbruno 16. Rta: b) ¿Cuáles de los siguientes elementos tiene menor potencial de ionización? a) Na (Z=11), b) K (Z=19), c) Be (Z=4), d) Mg (Z=12) a) 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 b) 19K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 G: 1 o I-A; P: 3 G: 1 ó I-A; P: 4 c) 4Be: 1s2 2s2 G: 2 o II-A; P: 2 d) 12Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 G: 2 o II-A; P: 3

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Ing. María Rosa Belbruno 17. Rta: a) El radio atómico en la tabla se incrementa: a) En los elementos de un mismo grupo de arriba hacia abajo b) En los elementos de un mismo período del G-IA al G-VIIA c) En los elementos de un mismo período de abajo hacia arriba d) a) y b) son correctas b) y c) son correctas. Aumenta con el aumento de la carga del núcleo Disminuye con el aumento del número atómico Aumenta con el aumento de electrones de valencia Aumenta con el aumento del número de electrones

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Ing. María Rosa Belbruno 18. Rta: a) Dados los elementos 12A y 4B, podemos afirmar que:a) B posee mayor afinidad electrónica b) B es un metal y A un metaloide c) Ambos tienen igual tendencia a ceder electrones d) Sólo B cede electrones e) Ninguna es correcta 4B: 1s2 2s2 G: 2 o II-A; P: 2 12A: 1s2 2s2 2p6 3s2 G: 2 o II-A; P: 3 19. Rta: d) El potencial de ionización es menor en: a) Grupo 0, b) Grupo VIII-A, c) Grupo VII-A, d) Grupo I-A, e) Ninguna respuesta es correcta

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Ing. María Rosa Belbruno 20. Rta: a) El siguiente proceso: M + Energía  M+ + 1 e- ; implica una energía que se llama: a) Energía de ionización b) Electronegatividad, c) Electropositividad, d) Afinidad electrónica, e) Ninguna respuesta es correcta 21. En cada uno de los pares siguientes, ¿Cuál sería el ion más grande: Ti++ y Fe++ ; Mn++ y Zn++ ; O= y F- ; S= y Se= ; Ti+ y Ti+++. Los respectivos Z son: Ti=22, Fe= 26, Mn= 25, Zn= 30, O= 8, F=9, S=16, Se=34 a) Ti++, Mn++, O= , Se=, Ti+ ; b) Ti++, Mn++, O= , Se=, Ti+++ ; c) Fe++, Zn++, O= , S=, Ti+ ; d) Ti++, Zn++, O= , Se=, Ti+ ; e) Fe++, Mn++, F- , S=, Ti+ ; Rta: a) 45

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Ing. María Rosa Belbruno 22. Rta: c) Los elementos del grupo de Gases nobles, deben su inercia química a: a) Tener avidez por desprenderse de sus electrones del último nivel de energía b) Poseer cuatro electrones en el nivel de mayor energía c) Tener el nivel de mayor energía con ocho electrones d) Ser fuertemente electronegativos e) Tener avidez por captar electrones 23. Rta: b) El orden creciente de radios para las siguientes especies es: a) P < O= < F < Be++ b) Be++ < F < P < O= c) Be++ < O= < F < P d) F < Be++ < P < O= e) Ninguna respuesta es correcta. Datos: ZP = 15; ZO = 8 ; ZBe = 4 ; ZF = 9 45 Radios: P: 110 nm O= : 140 nm F: 72 Be2+: 31

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Ing. María Rosa Belbruno 24. Rta: e) La electronegatividad del F, Z= 9 y A= 19, es: a) La mayor de subgrupo, menor de su período; b) La menor de subgrupo, mayor de su período; c) La mayor de subgrupo, mayor de su período; d) La menor de todos los elementos químicos; e) Ninguna alternativa es correcta. 9F: 1s2 2s2 2p5 G: 7 o VII-A; P: 2 25. Rta: a) y b) Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta: a) Los elementos de un mismo grupo tienen igual número de electrones de valencia.b) El potencial de ionización a lo largo de un período aumenta con el aumento del número atómicoc) El radio atómico a lo largo de un período aumenta con el aumento del número atómicod) La electronegatividad a lo largo de un grupo aumenta con el aumento del número atómicoe) El carácter metálico a lo largo de un período aumenta con el aumento del número atómico PI RA

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Ing. María Rosa Belbruno 26. Rta: d) Dada la configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 , la ubicación en la tabla es: a) G IV - A - P: 2 - Halógeno, b) G 0 - P: 4 - Gas noble, c) G II - B - P: 4 - metal de transición; d) G II-A - P: 4 - metal alcalinotérreo e) G IV-A - P: 6 - metal alcalino. 27. Rta: a) uno, b) siete, c) a) Los halógenos: a) ¿Cuántos electrones deben ganar para parecerse al gas noble siguiente? b) ¿Cuántos electrones deben perder para parecerse al gas noble anterior? c) ¿Cuál de los dos comportamientos es más probable que ocurra? TABLA

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Ing. María Rosa Belbruno 28. Rta: a) G II-A, b) G VII-A, c) G III-A ¿A qué grupo de la tabla periódica pertenecen los elemento que tienden a formar iones: a) de número de oxidación 2+. b) de número de oxidación 1-. c) de número de oxidación 3+. 29. Rta: d) Una/s de las filas del siguiente cuadro es incorrecta/s; indique cual es: II ; b) III, V ; c) I, II, IV d) II, III, V e) Todas son falsas II-B N=39 A=99 TABLA

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Ing. María Rosa Belbruno 30. Rta: a) El radio de un átomo depende de: a) n, el número cuántico principal, y Z, el número atómico b) ℓ, el número cuántico momento angular, y n c) n y A, el número másico d) ℓ y Z 31. Rta: a) ¿Cuál de los siguientes átomos tiene la primera energía de ionización más baja? a)  Na          b) Mg           c) P            d)  Ar a) 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 G: 1 o I-A; P: 3 b) 12Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 G: 2 o II-A; P: 3 c) 15P: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 d) 18Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 G: 15 o V-A; P: 3 G: =; P: 3 PI

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Ing. María Rosa Belbruno 32. Rta: b) ¿Cuál de los siguientes ordenamientos de la primera energía de ionización, de menor a mayor, es correcto? a) He < Li < Be < N < Ne b) Li < Be < N < Ne < He c)  Be < Li < N < He < Ne d) He < Ne < N < Be < Li 52 33. Rta: a) El cambio de energía que corresponde a la afinidad electrónica de la especie simbolizada por M es: a) M(g) + e- -→ M- (g) b) M -(g) → M(g) + e – c) M(s) + e -→ M -(g) d)M -(g) → M(g) + e –

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Ing. María Rosa Belbruno 34. Rta: d) ¿Cuál generalización acerca de la afinidad electrónica es correcta? a) La formación de un anión gaseoso estable (M(g) - ) es acompañado por la liberación de energía. b) Los átomos no metálicos tienen una afinidad electrónica de mayor magnitud. c) El cambio de energía en la ganancia de un electrón por un átomo puede ser una cantidad positiva o negativa, dependiendo del átomo. d) Todas las anteriores

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Ing. María Rosa Belbruno 82Pb: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d10 6s2 6p2 81Tl: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d10 6s2 6p1 80Hg: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d10 6s2 79Au: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d10 6s1 78Pt: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d96s1 77Ir: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d8 6s1 76Os: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d7 6s1 75Re: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d6 6s1 74W: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d5 6s1 73Ta: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 6s1 5d4 72Hf: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 6s1 5d3

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Ing. María Rosa Belbruno 52Te: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s2 5p4 53I: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s2 5p5 51Sb: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s2 5p3 50Sn: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s2 5p2 49In: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s2 5p1 48Cd: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s2 47Ag: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s1 46Pd: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d9 5s1 44Ru: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d7 5s1 43Tc: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d6 5s1 42Mo: ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d5 5s1

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Ing. María Rosa Belbruno