Ejercicios de Matemáticas, Fisica y Quimica

El conjunto de propiedades examinadas hasta ahora nos permite definir los metales y no metales desde un punto de vista electrónico. Si observamos la gráfica de energías de ionización en función del número atómico, veremos que los no metales se encuentran en los picos de la gráfica, mientras que los metales se caracterizan por sus bajas energías de ionización, que, casi siempre, son inferiores a 920 kJ/mol. Asimismo, observamos en la tabla de las afinidades electrónicas que los no metales tienen valores muy elevados de la afinidad electrónica, mientras que los metales poseen valores muy pequeños. En general, podemos decir que un elemento se considera metal cuando cede fácilmente electrones y no tiene tendencia a ganarlos; y un no metal es todo elemento que difícilmente cede electrones y, sí, en cambio, a veces los capta. Dicho de otro modo, los metales son elementos muy electropositivos y los no metales son elementos muy electronegativos. Por otra parte, el estudio...

La electronegatividad , EN, de un elemento mide la facilidad relativa que tiene éste para atraer hacia sí los electrones compartidos de su enlace covalente con otro elemento. Mulliken establece que la electronegatividad es proporcional a la suma de la energía de ionización y a la afinidad electrónica: Así, una electronegatividad elevada significa afinidad electrónica elevada y energía de ionización también elevada. Por este método no podemos obtener muchos valores de la electronegatividad , ya que disponemos de pocos valores de la afinidad electrónica. Pauling propone un método para medir la electronegatividad comparando las energías de enlace de varias moléculas que incluyan un determinado elemento, y define diferencia de electronegatividad entre dos elementos A y B enlazados (X A - X B ) como un número proporcional a la diferencia entre la energía real del enlace A - B y la que tendría si fuera covalente puro, y que calcula sumando la mitad de la energía del en...

El radio de un ion es distinto del radio del átomo en estado neutro. Efectivamente, cuando se forma, por ejemplo, un ion Na + , es porque el átomo de sodio pierde el electrón de valencia 3s 1 : y, naturalmente, el radio del ion formado ha de ser menor que el del átomo que le dio origen. Por el contrario, cuando se forma un ion negativo, es porque uno o más electrones pasan a formar parte de la envoltura electrónica del átomo neutro. Entonces, la repulsión mutua entre los electrones de la última capa hace que ésta aumente de radio y, por consiguiente, el radio del ion será mayor que el del átomo neutro: Si se consideran iones de elementos de un mismo período, observamos que el radio va disminuyendo de izquierda a derecha, tanto si los iones son positivos como si son negativos; pero siempre observamos que el radio de los iones negativos del elemento es mayor que el de los positivos. Esta contracción del tamaño de los iones se debe al progresivo aumento de la carga...

La adición de un electrón a la capa de valencia de un átomo gaseoso en su estado energético más bajo, con la formación de un ion negativo, es un proceso en el que se desprende energía. La afinidad electrónica o electroafinidad de un átomo es una medida de dicha energía. Se llama afinidad electrónica (E A ) a la energía que libera un átomo gaseoso en su estado fundamental cuando capta un electrón. La afinidad electrónica corresponde a la variación de energía que tiene lugar en el proceso: donde X representa un átomo de cualquier elemento. La ganancia de un electrón transforma al átomo en un ion con una carga negativa. Por ejemplo: 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, po...

Las fuerzas atractivas ejercidas por el núcleo sobre los electrones son las que mantienen a éstos unidos en un átomo, por lo que es necesario consumir energía para extraerlos. Los electrones unidos con menor fuerza son los de la capa más externa (electrones de valencia). Hay átomos a los que es relativamente fácil arrancar electrones; pero hay otros para los que es necesario gastar una considerable cantidad de energía. Se denomina energía de la primera ionización a la necesaria para separar el electrón menos fuertemente unido de un átomo en estado gaseoso y desde su estado fundamental. La energía de ionización corresponde a la variación de energía que tiene lugar en el proceso: donde M representa un átomo de cualquier elemento. La pérdida de un electrón transforma al átomo en un ion con una carga positiva. Por ejemplo: Se llama segunda energía de ionización a la que se necesita para extraer, de este ion, el electrón menos fuertemente unido. Análogamente se ...

Propiedades periódicas.Volumen atómico El volumen atómico es el que ocupa un mol de átomos de un elemento, es decir, el volumen que ocupan 6,022 • 10 23 átomos de dicho elemento. Obtenemos su valor dividiendo la masa molar por la densidad: Es una propiedad típicamente periódica ; es, precisamente, la propiedad que estudió L. Meyer y que le dio la idea de su sistema periódico . Efectivamente, si tomamos en ordenadas los volúmenes atómicos de los elementos, y en abscisas, sus números atómicos, obtenemos una gráfica en la que observamos que cada período comienza con el elemento de mayor volumen atómico y que éste disminuye hacia la mitad del período, volviendo luego a aumentar hasta el elemento alcalino siguiente. La variación del volumen atómico se justifica de manera similar a la del radio atómico .

Propiedades periódicas. Radio atómico La configuración electrónica de los átomos es realmente la primera de las propiedades periódicas de los elementos, ya que es la que determina la periodicidad de todas las demás. Dado que la nube electrónica de cualquier átomo no tiene límite definido, el tamaño de un átomo no puede ser precisado de un modo simple. Existen tres medidas de los tamaños de los átomos: radios de Van der Waals , radios covalentes y radios metálicos . Los radios de Van der Waals se determinan, en el estado sólido, midiendo distancias entre átomos no enlazados entre sí. Para determinar los radios covalentes se divide por dos la longitud de enlace entre átomos que estén enlazados por un solo par de electrones; estos radios son menores que los de Van der Waals . Para los elementos metálicos, el radio atómico es la distancia internuclear en un cristal metálico dividida por dos. El radio atómico en los elementos representativos En la tabla adjunta se dan l...

Los electrones y la tabla periódica Como acabamos de estudiar, en el sistema periódico actual los elementos están colocados en orden creciente de su número atómico. Cada elemento se diferencia del siguiente en que tiene un electrón más, y, por tanto, una unidad más de carga positiva en el núcleo, es decir, un protón más, con la consiguiente variación de masa atómica. Este electrón más, que se llama electrón diferenciador, va ocupando distintos orbitales atómicos para cada elemento, de forma que cada uno de los elementos tiene una determina configuración electrónica que le caracteriza. Para poner de manifiesto de qué forma están distribuidos los electrones constituyentes de un átomo en los diferentes niveles y sub-niveles de energía, debemos conocer los valores de n y l de cada electrón y poner un exponente en la letra correspondiente al subnivel l que indique el número de electrones que hay. La notación utilizada es la siguiente: donde n , expresa...

Sistema periódico actual Los 110 elementos descubiertos hasta ahora se clasifican, según el sistema periódico de Niels Bohr , de izquierda a derecha y de arriba abajo en orden creciente de su número atómico. Con este tipo de distribución se encuentran situados sobre una misma columna los elementos de propiedades similares que constituyen un grupo . Existen dieciséis grupos. El grupo ocho es triple. Llevan la letra A aquellos grupos de elementos que tienen el último electrón sop (elementos representativos), y llevan la letra B aquellos otros en los que el último electrón es d (elementos de transición). La IUPAC recomienda numerar y nombrar los grupos del 1 al 18 tal y como aparecen en la tabla periódica de la entrada. Dentro del sistema periódico , los elementos que tienen el mismo número de capas electrónicas se encuentran situados en una misma horizontal. Este conjunto de elementos recibe el nombre de período . Son, en total, siete períodos, de los cuales el séptimo es...

Experiencia de Moseley La propiedad fundamental de un átomo , su carga nuclear o número atómico, fue establecida por H. Moseley en 1913. Moseley determinó las longitudes de onda de los rayos X emitidos por diferentes metales tras ser bombardeados por electrones. Al finalizar los resultados, observó que la disposición de las líneas espectrales era similar para cada metal; cada línea espectral para elementos de masas atómicas sucesivamente mayores se desplaza a longitudes de onda más cortas. El trazado de la gráfica de la longitud de onda de cada línea espectral (Ka), en función de la masa atómica del elemento que la emitió, no reveló ninguna relación simple entre esas variables. Sin embargo, se obtuvo una relación lineal cuando se trazó la inversa en función de la carga nuclear: donde A y B son constantes. Esta regularidad sugirió a Moseley la idea de que el primer factor para la clasificación de los elementos era la carga del núcleo y no la masa atómica. Esta idea no sól...

Antecedentes del sistema periódico En 1869, un químico ruso, D. Mendeleiev , y otro alemán, L. Meyer , independientemente uno de otro, formularon con mayor rigor la relación entre las masas atómicas de los elementos y sus propiedades químicas, estableciendo el sistema de períodos de los elementos, o como suele llamarse, el sistema periódico. La tabla periódica de Mendeleiev seguía el plan de Newlands de disponer los elementos en orden de masas atómicas crecientes, pero con las siguientes modificaciones: 1. Se establecieron períodos largos para los elementos conocidos actualmente como metales de transición. Estos períodos se presentaron desdoblados, ocupando cada uno dos líneas. Esta innovación suprimió la necesidad de colocar metales, como el vanadio, el cromo y el manganeso, debajo de no metales, como el fósforo, el azufre y el cloro. 2. Cuando las propiedades de un elemento no estaban de acuerdo con la posición que le correspondía según su masa atómica, se dejó el ...