Propiedades Periódicas de los Elementos

Radio atómico

El radio atómico es la distancia que separa el núcleo del átomo de su electrón más periférico.

• Número de capas (n): A mayor número de capas, mayor será el radio del átomo. El número de capas lo indica el periodo en el que se encuentra el elemento. Así, dentro de un mismo grupo, conforme bajamos en la tabla, aumenta el número de capas y, por tanto, el radio.
• Atracción nuclear: Si los electrones externos están muy atraídos por el núcleo, se acercarán más a este.
• Apantallamiento: Para los átomos con muchos electrones, influye la repulsión entre electrones, que hace que se alejen unos de otros, aumentando el radio atómico.

Tendencias:

• Al descender en el grupo, el radio aumenta.
• Al avanzar en el mismo periodo (misma capa), el radio atómico disminuye debido al aumento de la carga nuclear (esto no se cumple para los gases nobles).

Radio iónico

Cuando un átomo gana o pierde electrones, su tamaño varía considerablemente:

• Cationes (metales): Al perder electrones, se suman dos efectos que disminuyen el radio: la pérdida de una capa completa y una mayor atracción efectiva del núcleo sobre los electrones restantes.
• Aniones (no metales): Al ganar electrones para completar el octeto, la repulsión entre ellos aumenta, provocando que se alejen entre sí y el radio crezca.

En general, los aniones son mayores que los cationes. Al bajar en el grupo, el radio iónico aumenta.

Energía de ionización (E.I.)

Es la mínima energía que hay que proporcionar a un átomo, en estado gaseoso y fundamental, para arrancar su electrón más externo: X (g) + EI → X+ (g) + e-.

• Al descender dentro del mismo grupo, la E.I. disminuye, ya que el electrón está más lejos del núcleo.
• Al avanzar dentro del mismo periodo, la E.I. aumenta, debido a que los electrones externos están más atraídos por el núcleo.

Afinidad electrónica (A.E.)

Es la mínima energía que cede un átomo en estado gaseoso y fundamental cuando capta un electrón: X(g) + e- → X-(g) + AE.

• Para elementos con la última capa llena (gases nobles) o subcapas llenas/semillenas (grupo 15), la A.E. es positiva.
• Al descender en el grupo, la A.E. disminuye (en valor absoluto).
• Al avanzar en un periodo, la energía desprendida aumenta, salvo en elementos con subcapas llenas o semillenas (grupos 2, 12, 15), donde disminuye.

Electronegatividad (E.N.)

Es la tendencia de un átomo a atraer hacia sí el par de electrones compartidos en un enlace químico. Se utiliza la escala de Pauling, donde el flúor es el elemento de referencia (valor 4,0). Los gases nobles tienen una electronegatividad de 0 al no formar enlaces habitualmente.

Valencia

Es la tendencia a ganar, perder o compartir electrones para alcanzar la estabilidad (configuración de gas noble):

• Valencia iónica (electrovalencia): Tendencia a perder o ganar electrones.
• Valencia covalente (covalencia): Tendencia a compartir electrones.

Nota: Los metales tienden a perder electrones (baja E.I., A.E. y electronegatividad), mientras que los no metales presentan el comportamiento opuesto.

Estados del átomo y configuración

• Estado fundamental: Todos los electrones están en el orbital de menor energía posible (Principio de Aufbau).
• Estado excitado: Algún electrón se encuentra en un nivel de energía superior al fundamental.
• Estado prohibido: No cumple el principio de exclusión de Pauli.

Reglas adicionales:

• Capacidad máxima de electrones por nivel: 2n² (Ejemplo: n=3, L=0, 1, 2 → 2+6+10 = 18 electrones).
• Estructura de capa cerrada: Configuración de gas noble (He: 2, Ne: 10, Ar: 18, Kr: 36).
• Isoelectrónico: Átomos o iones con el mismo número de electrones.