Propiedades atómicas y su variación periódica. 1
2.2 Propiedades atómicas y su variación periódica.
2.2.1 Carga nuclear efectiva.
2.2.2 Radio atómico, covalente e ionico.
2.2.4 Afinidad Electrónica.
2.2.5 Numero de oxidación.
2.2.6 Electronegatividad
Estructura del átomo
Con base en la teoría atómica de Dalton, un
átomo se deine como la unidad básica de un
elemento que puede intervenir en una
combinación química. Dalton describió un átomo como
una partícula extremadamente pequeña e
indivisible. Sin embargo, una serie de investigacio-
nes iniciadas alrededor de 1850, y que
continuaron hasta el siglo xx, demostraron claramente
que los átomos tienen una estructura
interna, es decir, que están formados por partículas aún
más pequeñas, llamadas partículas
subatómicas. Estas investigaciones condujeron al descu-
brimiento de tres partículas: electrones,
protones y neutrones.
El neutrón
El modelo de Rutherford de la estructura
atómica dejaba un importante problema sin resolver.
Se sabía que el hidrógeno, el átomo más
sencillo, contenía sólo un protón, y que el átomo de
helio contenía dos protones. Por tanto, la
relación entre la masa de un átomo de helio y un
átomo de hidrógeno debería ser 2:1. (Debido
a que los electrones son mucho más ligeros que
los protones, se puede ignorar su
contribución a la masa atómica.) Sin embargo, en realidad
la relación es 4:1. Rutherford y otros
investigadores habían propuesto que debería existir otro
tipo de partícula subatómica en el núcleo, hecho
que el físico inglés James Chadwick12 probó
en 1932. Cuando Chadwick bombardeó una
delgada lámina de berilio con partículas a, el me-
tal emitió una radiación de muy alta
energía, similar a los rayos g. Experimentos posteriores
demostraron que esos rayos en realidad
constan de un tercer tipo de partículas subatómicas,
que Chadwick llamó neutrones, debido a que
se demostró que eran partículas eléctricamente
neutras con una masa ligeramente mayor que
la masa de los protones. El misterio de la re-
lación de las masas ahora se podía
explicar. En el núcleo de helio existen dos protones y dos
neutrones, en tanto que en el núcleo de
hidrógeno hay sólo un protón y no hay neutrones;
El electrón
En la década de 1890, muchos cientíicos
estaban interesados en el estudio de la radiación, la
emisión y transmisión de la energía a
través del espacio en forma de ondas. La información
obtenida por estas investigaciones
contribuyó al conocimiento de la estructura atómica. Para
investigar este fenómeno se utilizó un tubo
de rayos catódicos, precursor de los tubos utiliza-
dos en los televisores (igura 2.3). Consta
de un tubo de vidrio del cual se ha evacuado casi
todo el aire. Si se colocan dos placas
metálicas y se conectan a una fuente de alto voltaje, la
placa con carga negativa, llamada cátodo,
emite un rayo invisible. Este rayo catódico se dirige
hacia la placa con carga positiva, llamada
ánodo, que pasa por una perforación y continúa su
trayectoria hasta el otro extremo del tubo.
Cuando dicho rayo alcanza la supericie, recubierta
de una manera especial, produce una fuerte
uorescencia o luz brillante.
En algunos experimentos se colocaron, por
fuera del tubo de rayos catódicos, dos pla-
cas cargadas eléctricamente y un
electroimán (vea la igura 2.3). Cuando se conecta el cam-
po magnético y el campo eléctrico permanece
desconectado, los rayos catódicos alcanzan
el punto A del tubo. Cuando está conectado
solamente el campo eléctrico, los rayos lle-
gan al punto C. Cuando tanto el campo
magnético como el eléctrico están desconectados, o
bien cuando ambos están conectados pero se
balancean de forma que se cancelan mutuamente,
los rayos alcanzan el punto B. De acuerdo
con la teoría electromagnética, un cuerpo cargado,
en movimiento, se comporta como un imán y puede
interactuar con los campos magnéticos y
eléctricos que atraviesa. Debido a que los
rayos catódicos son atraídos por la placa con carga
positiva y repelidos por la placa con carga
negativa, deben consistir en partículas con car-
ga negativa. Actualmente, estas partículas
con carga negativa se conocen como electrones.
El físico inglés J. J. Thomson4 utilizó un tubo de rayos catódicos y su
conocimiento de
a teoría electromagnética para determinar
la relación entre la carga eléctrica y la masa de un
electrón. El número que obtuvo fue de 21.76
3 108 C/g,
en donde C corresponde a coulombs,
la unidad de carga eléctrica. Más tarde,
entre 1908 y 1917, R. A. Millikan5 llevó a cabo una
serie de experimentos para medir la carga
del electrón con gran precisión. Su trabajo demostró
que la carga de cada electrón era
exactamente la misma. En su experimento, Millikan analizó
el movimiento de minúsculas gotas de aceite
que adquirían carga estática a partir de los iones
del aire. Suspendía en el aire las gotas
cargadas mediante la aplicación de un campo eléctricoEl electrón
En la década de 1890, muchos cientíicos
estaban interesados en el estudio de la radiación, la
emisión y transmisión de la energía a
través del espacio en forma de ondas. La información
obtenida por estas investigaciones
contribuyó al conocimiento de la estructura atómica. Para
investigar este fenómeno se utilizó un tubo
de rayos catódicos, precursor de los tubos utiliza-
dos en los televisores. Consta
de un tubo de vidrio del cual se ha evacuado casi
todo el aire. Si se colocan dos placas
metálicas y se conectan a una fuente de alto voltaje, la
placa con carga negativa, llamada cátodo,
emite un rayo invisible. Este rayo catódico se dirige
hacia la placa con carga positiva, llamada
ánodo, que pasa por una perforación y continúa su
trayectoria hasta el otro extremo del tubo.
Cuando dicho rayo alcanza la supericie, recubierta
de una manera especial, produce una fuerte
uorescencia o luz brillante.
En algunos experimentos se colocaron, por
fuera del tubo de rayos catódicos, dos pla-
cas cargadas eléctricamente y un
electroimán.
Cuando se conecta el campo magnético y el campo eléctrico permanece
desconectado, los rayos catódicos alcanzan el punto A del tubo. Cuando está conectado
solamente el campo eléctrico, los rayos llegan al punto C. Cuando tanto el campo
magnético como el eléctrico están desconectados, o bien cuando ambos están conectados pero se
balancean de forma que se cancelan mutuamente,
los rayos alcanzan el punto B. De acuerdo
con la teoría electromagnética, un cuerpo cargado,
en movimiento, se comporta como un imán y
puede interactuar con los campos magnéticos y
eléctricos que atraviesa. Debido a que los
rayos catódicos son atraídos por la placa con carga
positiva y repelidos por la placa con carga
negativa, deben consistir en partículas con car-
ga negativa. Actualmente, estas partículas
con carga negativa se conocen como electrones.
El protón y el núcleo
Desde principios de 1900 ya se conocían dos
características de los átomos: que contienen
electrones y que son eléctricamente
neutros. Para que un átomo sea neutro debe contener el
mismo número de cargas positivas y
negativas. Thomson propuso que un átomo podía visua-
lizarse como una esfera uniforme cargada
positivamente, dentro de la cual se encontraban los
electrones como si fueran las pasas en un
pastel. Este modelo, llamado “modelo
Cruz Cornejo Marco Antonino.
Definición:
Contracción de los orbitales de los átomos
poli electrónicos en comparación con los
del hidrógeno
En el caso del anión, que se produce cuando
un átomo neutro captura un electrón, la carga nuclear Z es la misma que la del
átomo neutro, ambos tienen el mismo número de protones, pero al haber un
electrón más, el apantallamiento será mayor en el anión. Y consecuentemente la
atracción por parte del núcleo será menor. Luego en el caso del anión su radio
será mayor que el del átomo neutro.
R
anión > R átomo neutro
En el
caso del catión, que se produce cuando un átomo neutro pierde un electrón, la
carga nuclear Z es la misma, pero al haber un electrón menos, el
apantallamiento será menor en el caso del catión. Y consecuentemente la carga
nuclear efectiva será mayor, por eso el radio iónico del catión es menor que el
del átomo neutro.
Braun Eliezer
(química para tercer grado): el universo de la ciencia 3,
edit. México trillas , 2000 190 p:
bibliografía :p 187 15bn 968 – 24 -6116
-2 química estudio y enseñanza (secundaria )
Cahuich Niño Edwin Natael
Radio atómico:
El radio atómico esta definido como la
mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos adyacentes. Diferentes
propiedades físicas, densidad, punto de fusión, punto de ebullición, estos
están relacionadas con el tamaño de los átomos. Identifica la distancia que
existe entre el núcleo y elorbital más externo de un átomo.
Por
medio del radio atómico, es posible determinar el tamaño del átomo.
Propiedades
En
un grupo cualquiera, el radio atómico aumenta de arriba a abajo con la cantidad
de niveles de energía. Al ser mayor el nivel de energía, el radio atómico es
mayor.
En
los períodos, el radio atómico disminuye al aumentar el número atómico (Z),
hacia la derecha, debido a la atracción que ejerce el núcleo sobre los
electrones de los orbitales más externos, disminuyendo así la distancia entre
el núcleo y los electrones. El radio atómico puede ser covalente o metálico. La
distancia entre núcleos de átomos "vecinos" en una molécula es la
suma de sus radios covalentes, mientras que el radio metálico es la mitad de la
distancia entre núcleos de átomos "vecinos" en cristales metálicos.
Usualmente, por radio atómico se ha de entender radio covalente. Es
inversamente proporcional con el átomo.
Radio covalente.
En química, se denomina radio covalente a
la mitad de la distancia entre dos átomos iguales que forman un enlace
covalente. Normalmente se expresa en picómetros (pm) o ángstroms (Å), donde 1 Å
= 100 pm.
La suma de dos radios covalentes debería
ser la longitud del enlace covalente entre los dos átomos. Sin embargo, esta
relación no se cumple de forma exacta ya que el tamaño de un átomo no es
constante. Este depende del entorno químico donde se encuentre. Generalmente la
longitud del enlace covalente tiende a ser menor que lo que la suma de radios
covalentes. En consecuencia, los valores tabulados de radios covalentes que se
encuentran en la bibliografía son valores idealizados o promediados.
El radio iónico es, al igual que el radio
atómico, la distancia entre el centro del núcleo del átomo y el electrón
estable más alejado del mismo, pero haciendo referencia no al átomo, sino al
ion. Éste va aumentando en la tabla de derecha a izquierda por los periodos y
de arriba hacia abajo por los grupos.
En el caso de los cationes, la ausencia de
uno o varios electrones aumenta la fuerza eléctrica de atracción mutua entre
los electrones restantes, provocando el acercamiento de los mismos entre sí y
al núcleo positivo del átomo del que resulta un radio iónico menor que el
atómico.
ISBN: 9788494439827, Autor: Antonio Madrid
Sanchez Gordillo Luis Fernando.
2.2.3 Energía de ionización.2.2.4 Afinidad Electrónica.
2.2.5 Numero de oxidación.
2.2.6 Electronegatividad
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