Propiedades periódicas de los elementos
Introducción
¡Bienvenidos a la tercera clase de este emocionante microcurso sobre «1, 2, 3 por la tabla periódica y sus elementos»! Como aprendimos en la clase digital 2, la tabla periódica es una fuente inagotable de información sobre los elementos químicos. No es exagerado pensar en ella como una enciclopedia que contiene todos los datos necesarios para comprender y predecir el comportamiento químico de cada elemento.
En esta clase, daremos un paso más allá y exploraremos las propiedades periódicas de los elementos que residen en la tabla periódica. Estas propiedades son fundamentales para comprender las relaciones y las interacciones entre los elementos. Algunas de las características que exploraremos incluyen el radio atómico, la electronegatividad, la afinidad electrónica y la energía de ionización. Estos conceptos pueden sonar complicados, ¡pero no te preocupes! Te guiaremos a través de ellos de una manera clara y accesible.
Entender estas propiedades periódicas nos permitirá ver la química como una especie de «receta de cocina». Al igual que cuando mezclas leche y chocolate en la cocina, saber cómo se comportan los elementos al unirse es esencial. ¿Qué sucede cuando reaccionan el hidrógeno y el oxígeno? ¿Qué tipo de enlace se forma? ¿Alguno de los elementos gana o pierde electrones en el proceso? Estas son algunas de las preguntas que responderemos en esta clase.
Desarrollo del tema
Una propiedad se define como una característica particular que posee un material o sustancia, y estas propiedades pueden coincidir con otras. En la tabla de elementos químicos, existen cuatro propiedades conocidas como propiedades periódicas debido a que se repiten secuencialmente entre los elementos según su grupo y número atómico. Las propiedades periódicas de los elementos son las siguientes:
Electronegatividad
La electronegatividad se refiere a la capacidad o fuerza que tiene un átomo para atraer electrones en un enlace químico (Tolentino, 2019). Esta propiedad nos permite predecir el tipo de enlace que formará un compuesto específico, basado en los valores de electronegatividad de los elementos que lo componen. Los átomos con mayor atracción por los electrones se encuentran en la esquina superior derecha de la tabla periódica. Por ejemplo, el flúor es más electronegativo que el calcio, a pesar de que ambos estén en el mismo grupo. La electronegatividad aumenta a medida que nos desplazamos hacia la derecha y hacia arriba en la tabla periódica. El siguiente diagrama ilustra este concepto:
Radio atómico
El radio atómico es la distancia que separa el núcleo de un átomo de su electrón más externo. Se calcula dividiendo por dos la distancia entre los núcleos de dos átomos que forman un enlace covalente (Cruz, 2010). El radio atómico disminuye a medida que avanzamos hacia la derecha en la tabla periódica y aumenta a medida que nos desplazamos hacia abajo. La siguiente imagen ilustra esta tendencia:
Afinidad electrónica
La afinidad electrónica se refiere al cambio en la energía que ocurre al agregar un electrón a un átomo en estado gaseoso (Academy, 2023). A diferencia de las dos propiedades anteriores, esta propiedad no sigue un patrón regular, aunque es posible generalizar una periodicidad. La afinidad electrónica permite a los átomos capturar electrones y convertirse en aniones (átomos cargados negativamente). La afinidad electrónica aumenta a medida que nos movemos hacia la derecha en la tabla periódica. La siguiente imagen representa esta tendencia:
Energía de ionización
La energía de ionización se refiere a la energía necesaria para arrancar un electrón de un átomo y se conoce también como potencial de ionización. Esta propiedad nos ayuda a determinar la fuerza de los enlaces en un compuesto y, por lo tanto, nos permite predecir el comportamiento de los elementos químicos. La energía de ionización aumenta a medida que avanzamos hacia la derecha y hacia arriba en la tabla periódica. La siguiente imagen muestra esta tendencia:
A continuación, encontrarás tres enlaces a simuladores en línea. Te invito a acceder a cada uno de ellos para observar y comparar el comportamiento de las propiedades periódicas con lo que hemos descrito en esta clase digital:
Conclusión
En esta clase digital, hemos explorado en detalle las propiedades periódicas de los elementos, que desempeñan un papel crucial en la química y otras disciplinas científicas. Estas propiedades nos permiten predecir cómo los elementos interactúan y se combinan para formar compuestos, y también son fundamentales en una amplia variedad de aplicaciones en todo el mundo, desde la creación de nuevos materiales hasta la industria alimentaria, la medicina y la biología.
En resumen, hemos aprendido que las cuatro propiedades periódicas más destacadas son: la energía de ionización, la afinidad electrónica, el radio atómico y la electronegatividad. Cada una de estas propiedades ofrece información valiosa sobre el comportamiento de los elementos en la tabla periódica.
La afinidad electrónica, que representa el cambio de energía al agregar un electrón a un átomo, tiende a ser mayor en los elementos situados en la parte superior de la tabla periódica. Esto refleja su capacidad para capturar electrones y formar aniones.
El radio atómico, que mide el tamaño del átomo, disminuye a medida que avanzamos hacia la izquierda y hacia abajo en la tabla periódica. Esto se debe a la disminución del número de capas electrónicas y al aumento de la atracción nuclear.
La electronegatividad, que indica la capacidad de un átomo para atraer electrones de otro elemento en un enlace químico, aumenta hacia la derecha y hacia arriba en la tabla periódica. Esta propiedad es esencial para predecir el tipo de enlace que se formará entre los elementos.
Para finalizar la clase te invitamos a contestar el siguiente examen:
Fuentes de información
- Academy, K. (24 de junio de 2023). Khan Academy. Obtenido de Khan Academy: https://es.khanacademy.org
- Cruz, J. M. (2010). Propiedades periódicas . España : Junta de Andalucia.
- Tolentino, M. L. (2019). Propiedades periódicas de los elementos químicos. Vida científica Boletin de la Escuela Preparatoria No. 4, 56-58.