Guia Propiedades Periódicas
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Estos cederán electrones para ser estables. La mayoría de los metales son sólidos y
brillantes: dúctiles, es decir, pueden formar alambres; maleables, pueden formar
láminas; buenos conductores de calor y electricidad; poseen altos puntos de ebullición
y fusión.
Todos son sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio (Hg) que es líquido.
d) Gases nobles: Se ubican en el grupo VIII A (18). Se caracterizan por ser estables,
es decir, prácticamente no reaccionan debido a que tienen su última capa o capa de
valencia completa.
Hemos visto que los elementos de la tabla presentan una cierta repetición de sus
propiedades. Debido a ello, reciben el nombre de propiedades periódicas de los
elementos y dependen de la estructura electrónica de los átomos. Entre ellas
destacan las siguientes: el radio atómico, el radio iónico, la energía de ionización,
la afinidad electrónica y la electronegatividad.
Para comprender estas ideas consideremos el átomo del elemento sodio, 11Na. Este
tiene 11 protones en su núcleo. La estructura de su envoltura electrónica implica 10
electrones ubicados en los niveles electrónicos más internos (1s2 2s2 2p6). El electrón
número 11 se ubica en el subnivel 3s. Este electrón, más externo, experimenta una
fuerza de atracción por el núcleo, que está atenuada por la carga de los electrones
más internos. Se puede decir que este electrón experimenta el efecto de una carga
nuclear efectiva menor que la real a causa del efecto de apantallamiento de las capas
electrónicas más internas
Radio atómico
1. Relaciones de tamaño:
Radio Iónico
Potencial de Ionización
Electroafinidad
2. Relaciones de energía: Electronegatividad
Radio atómico
El radio atómico es una magnitud difícil de medir y de definir. Sin embargo, una
descripción que permite estimar el valor del radio atómico lo define como la mitad de
la distancia entre dos núcleos de un mismo elemento unidos entre sí. Estas
distancias se determinan mediante técnicas de difracción de rayos X. Como el radio
atómico es una propiedad periódica, su variación también lo es, tal como se observa
en el gráfico:
Analicemos en particular los radios atómicos de los elementos del primer grupo y del
segundo período para comprender la periodicidad del radio atómico. Para ello,
observa la tabla Radios atómicos, cuyos valores están expresados en nm
(1nm = 10 –9 m).
Radio iónico
Los átomos pueden combinarse con otros para formar iones positivos o negativos, por
lo que a menudo es útil medir sus tamaños, es decir, su radio iónico.
¿Cómo se explica esto? Revisemos cómo varía el tamaño de los iones cuando son
positivos o negativos.
2. Relaciones de energía:
Por ejemplo, para el Al(g), las tres primeras energías de ionización son las siguientes:
Esto se debe a la particular estructura electrónica del aluminio y del azufre (ver
Ampliando memoria).
ACTIVIDAD:
1. Predice en los siguientes pares de elementos cuál de ellos tendrá la primera EI1
menor. Justifica cada una de tus respuestas.
a. Oxígeno y azufre.
b. Sodio y magnesio.
c. Nitrógeno y oxígeno.
d. Cesio y francio.
2. ¿Por qué la EI del Na (Z = 11) es 496 kJ/mol y la del Mg (Z = 12) es 738 kJ/mol?
Razona tu respuesta.
Sin embargo, no todos los átomos aceptan fácilmente un electrón. El Be, por ejemplo,
tiene una EA = + 241 kJ/mol. El signo positivo indica que para aceptar un electrón se
requiere agregar energía al sistema. Este valor positivo de la EA se puede explicar
analizando la configuración electrónica del elemento:
En el gráfico, se observa que el grupo de los halógenos presenta los mayores valores
negativos de la EA, lo que es de esperar si consideramos que en un período esos
elementos son los que tienen la mayor carga nuclear efectiva y el radio atómico más
pequeño. Puede observarse, también, que los gases nobles presentan el mayor valor
positivo de la EA, lo que significa que hay que entregar gran cantidad de energía para
lograr que un átomo de gas noble capture un electrón, debido a la alta estabilidad de
su configuración electrónica.
Electronegatividad
Una de las formas en que los átomos se pueden combinar es compartiendo un par de
electrones para formar un enlace químico (enlace covalente). Esta tendencia de los
átomos se conoce como electronegatividad (EN), y es una medida de la capacidad
que tiene un átomo de un elemento para atraer, en un enlace químico covalente, a los
electrones compartidos con otros átomos. Mientras mayor es la electronegatividad de
un elemento, mayor es su capacidad para atraer los electrones compartidos.
¿Cómo se explica esta relación? Cuando el flúor se une a otro elemento debe
compartir electrones con él. Estos electrones están siempre más cerca del flúor o
incluso se los apropia totalmente, formando iones F–. Con el cesio ocurre todo lo
contrario, pues cuando este se une a otros elementos, los electrones del enlace se
separan del átomo o incluso los pierde totalmente, que es lo más habitual, originando
iones Cs+.
Según esto, los elementos más electronegativos son los halógenos (F, Cl, Br, I), que
pertenecen al grupo 17 y se ubican en el extremo derecho de la Tabla periódica. Los
menos electronegativos son el cesio (Cs) y el francio (Fr).
ACTIVIDAD:
EJERCICIOS PSU
6. Los no metales:
A) se ubican en el centro de la Tabla periódica.
B) se ubican en el lado izquierdo de la Tabla periódica.
C) reaccionan con ácidos, desprendiendo H2.
D) son todos sólidos a la temperatura ambiente.
E) son malos conductores del calor y de la electricidad.
12. Con relación a las propiedades periódicas de los elementos, se puede afirmar que:
I) el potencial de ionización es la energía que se requiere para retirar electrones de un
átomo en estado gaseoso.
II) La electroafinidad es la energía liberada cuando un átomo gaseoso capta un electrón
III) La electronegatividad es una medida de la capacidad de un átomo unido a otro para
atraer hacia si los electrones del enlace
Es(son) correcta(s)
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) Sólo II y III
E) I, II y III
14. El siguiente esquema representa mediante flechas las variaciones que experimentan
algunas propiedades de los elementos, en el Sistema Periódico.
15. Se define como: “la energía necesaria para retirar un electrón más débilmente
retenido en un átomo gaseoso desde su estado fundamental” a la propiedad periódica.
A) Potencial de ionización.
B) Electronegatividad.
C) Electroafinidad.
D) Electropositividad.
E) Radio iónico.
17. Los elementos ubicados en el Grupo I-A de la Tabla Periódica tienen diferentes
I) estados de oxidación.
II) números atómicos.
III) radios atómicos.
Es(son) correcta(s)
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) Sólo II y III
E) I, II y III
22. Los electrones más cercanos al núcleo provocan que los periféricos sean atraídos con
menor fuerza hacia el núcleo. Este fenómeno se denomina:
A) carga nuclear.
B) carga eléctrica.
C) efecto de apantallamiento.
D) carga iónica.
E) fuerza magnética
23. El Fe forma los siguientes iones: Fe 2+ y Fe3+. De acuerdo con esto, se puede afirmar
que el:
A) Fe2+ perdió 3 electrones.
B) Fe3 + perdió 2 electrones.
C) Fe2+ tiene menor radio iónico que Fe3+.
D) Fe2+ tiene mayor radio atómico que Fe 3+.
E) Fe3+ tiene menor radio iónico que Fe 2+
¿Qué elemento formará un ion cuyo radio iónico es mayor que su radio atómico?
A) Potasio.
B) Litio.
C) Magnesio.
D) Bario.
E) Flúor.
28. ¿Cuáles de las siguientes flechas indican correctamente la variación creciente del
radio atómico dentro de un período y un grupo en la tabla periódica?
29. El calcio presenta menor potencial de ionización que el berilio. Esto significa que:
A) el berilio cede con mayor facilidad sus electrones.
B) el calcio acepta electrones con mayor facilidad.
C) el berilio necesita mayor cantidad de energía para ceder sus electrones.
D) se necesita más energía para producir un catión de calcio.
E) se necesita más energía para producir un anión de berilio.
33. Al comparar las energías de ionización entre los átomos alcalinos Li, Na, K y Rb, en
este mismo orden, ¿Cuál de los siguientes gráficos representa correctamente esta
propiedad?
34. Las energías de ionización (E. I.), en kJ/mol, de los átomos de dos elementos, X e Y,
son las siguientes:
De acuerdo con estos datos, ¿Cuáles son los iones que formarán con mayor facilidad
estos átomos?
A) X+ e Y2+
B) X2+ e Y+
C) X2+ e Y2+
D) X3+ e Y2+
E) X3+ e Y3+
35. En las siguientes figuras, el sentido de las flechas representa un aumento de una
propiedad periódica. ¿Cuál opción contiene las propiedades periódicas que varían de
acuerdo al esquema correspondiente a cada columna?
37. Los iones zX2+ y 17W– , tienen igual cantidad de electrones, entre sí. Al respecto,
es correcto afirmar que:
A) X corresponde a un elemento no metálico.
B) W posee menor radio atómico que X.
C) W presenta menor electroafinidad que X.
D) X presenta mayor electronegatividad que W.
E) W corresponde a un elemento del grupo 16 (VI A).
41. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas se asocia al elemento que tiene
mayor electronegatividad?
A) 1s2 2s1
B) 1s2 2s2 2p6 3s2
C) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
D) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
E) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p6 5s2 4d105p4
43. ¿Qué alternativa contiene las propiedades periódicas cuyo aumento coincide con la
siguiente figura?
45. Los elementos 11Na, 12Mg y 13Al, pertenecen a un mismo período. Al respecto, se
afirma que:
I) la electronegatividad del Al es mayor que la del Na y Mg.
II) el ion Al+3 es más estable que los iones Na+1 y Mg+2.
III) 11Na tiene mayor tamaño que 12Mg y 13Al.
De las anteriores es (son) correcta(s)
A) Solo I.
B) Solo II.
C) Solo III.
D) Solo I y III.
E) I, II y III
I) Electronegatividad
II) Energía de ionización
III) Radio Atómico
A) Solo I.
B) Solo II.
C) Solo III.
D) Solo I y II.
E) Solo II y III.
49. El elemento con mayor afinidad electrónica del sistema periódico es el:
A) F
B) Cl
C) O
D) Cs
E) Fr
50. “Corresponde a la energía liberada por un átomo en estado gaseoso cuando capta 1
electrón en su nivel de valencia”. Al respecto, el enunciado se refiere a la (el):
A) afinidad electrónica.
B) energía de activación.
C) energía de ionización.
D) carga nuclear efectiva.
E) electronegatividad.
55. La siguiente figura representa los seis primeros periodos del sistema periódico:
56. La siguiente tabla muestra los puntos de fusión y ebullición de cinco elementos a 1
atm:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
A E C A D E B B A C A E C E
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
A E D E D D D C E A B A A D
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
C D B B B B B A B C B D C A
43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56
A C D C E D B A D B A C E C