PERIODISKA EGENSKAPER HOS ELEMENT OCH DERAS EGENSKAPER - KEMI - 2026

De periodiska egenskaperna hos elementen är de som definierar deras fysikaliska och kemiska beteende från en atom perspektiv, och vars magnituder, förutom den atomnummer, tillåter en klassificering av atomer.

Av alla egenskaper kännetecknas dessa, som deras namn indikerar, för att vara periodiska; det vill säga om den periodiska tabellen studeras kommer det att vara möjligt att certifiera att dess storlekar följer en trend som sammanfaller och upprepas med beställningen av elementen i perioder (rader) och grupper (kolumner).

Inneboende periodicitet hos en del av elementen i det periodiska systemet. Källa: Gabriel Bolívar.

Till exempel, om en period går igenom och en periodisk egenskap minskar i storlek med varje element, kommer samma att hända i alla perioder. Å andra sidan, om man går ner en grupp eller kolumn ökar sin storlek, kan samma förväntas hända för de andra grupperna.

Och så, dess variationer upprepas och visar en enkel tendens som överensstämmer med beställningen av elementen med deras atomantal. Dessa egenskaper är direkt ansvariga för elementens metalliska eller icke-metalliska karaktär, liksom deras reaktiviteter, vilket har bidragit till att klassificera dem i större djup.

Om elementens identitet för ett ögonblick var okänd och de sågs som konstiga "sfärer", kunde det periodiska systemet byggas om (med mycket arbete) med hjälp av dessa egenskaper.

På detta sätt skulle de antagna sfärerna få färger som gör att de kan skilja sig från varandra i grupper (övre bild). Genom att känna till sina elektroniska egenskaper kunde de organiseras i perioder, och grupperna skulle avslöja de som har samma antal valenselektroner.

Att lära sig och resonera om periodiska egenskaper är detsamma som att veta varför element reagerar på ett eller annat sätt; är att veta varför de metalliska elementen finns i vissa områden i tabellen och de icke-metalliska elementen i en annan.

Vilka är de periodiska egenskaperna och deras egenskaper

-Atomisk radio

När man observerar sfärerna i bilden är det första man kan se att de inte är lika stora. Vissa är mer omfattande än andra. Om du tittar närmare kommer du att upptäcka att dessa storlekar varierar beroende på ett mönster: under en period minskar det från vänster till höger, och i en grupp ökar det från topp till botten.

Ovanstående kan också sägas på detta sätt: atomradie minskar mot grupperna eller kolumnerna till höger och ökar under de lägre perioderna eller raderna. Därför är atomradie den första periodiska egenskapen, eftersom dess variationer följer ett mönster inom elementen.

Kärnladdning vs elektroner

Vad är orsaken till detta mönster? Under en period upptar elektronerna i atomen samma energinivå, vilket är relaterat till avståndet som skiljer dem från kärnan. När vi går från en grupp till en annan (vilket är detsamma som att gå igenom perioden till höger) lägger kärnan till både elektroner och protoner inom samma energinivå.

Därför kan elektronerna inte uppta ytterligare avstånd från kärnan, vilket ökar dess positiva laddning eftersom den har fler protoner. Följaktligen upplever elektronerna en större attraktionskraft mot kärnan och lockar dem mer och mer när antalet protoner ökar.

Därför har elementen längst till höger i det periodiska bordet (gula och turkosa kolumner) de minsta atomradierna.

Å andra sidan, när du "hoppar" från en period till en annan (vilket är detsamma som att säga att du går ner genom en grupp), tillåter de nya energinivåerna elektronerna att uppta mer avlägsna utrymmen från kärnan. När du är längre bort lockar kärnan (med fler protoner) dem med mindre kraft; och atomradierna ökar därför.

Joniska radier

Joniska radier följer ett liknande mönster som atomradier; Dessa beror emellertid inte så mycket på kärnan, utan på hur många eller färre elektroner atomen har med avseende på dess neutrala tillstånd.

Katjonerna (Na ⁺ , Ca ²⁺ , Al ³⁺ , Be ²⁺ , Fe ³⁺ ) uppvisar en positiv laddning eftersom de har förlorat en eller flera elektroner, och därför lockar kärnan dem med större kraft eftersom det finns färre avvisningar. mellan dem. Resultatet: katjoner är mindre än atomerna från vilka de härrör.

Och för anjoner (O ^2- , F ^- , S ^2- , I ^- ), tvärtom, de uppvisar negativ laddning eftersom de har en eller flera elektroner i överflöd, vilket ökar sina avvisningar till varandra ovanför attraktionen som utövas av kärnan. Resultatet: anjonerna är större än atomerna från vilka de härrör (bild nedan).

Variation av joniska radier med avseende på den neutrala atomen. Källa: Gabriel Bolívar.

Det kan ses att 2- anjonen är den största av alla, och 2+ katjonen är den minsta. Radierna ökar när atomen är negativt laddad och sammandras när den är positivt laddad.

-Elektronnegativitet

När element har små atomradier, dras inte bara deras elektroner mycket starkt, utan också elektroner från närliggande atomer när de bildar en kemisk bindning. Denna tendens att locka till sig elektroner från andra atomer i en förening kallas elektronegativitet.

Bara för att en atom är liten betyder inte att den kommer att bli mer elektronisk. I så fall är elementen helium och väte de mest elektronegativa atomerna. Helium, så långt som vetenskapen har visat, bildar inte en kovalent bindning av något slag; och väte har endast en enda proton i kärnan.

När atomradierna är stora är kärnorna inte tillräckligt starka för att locka elektroner från andra atomer; därför är de mest elektronegativa elementen de med en liten atomradie och ett större antal protoner.

Återigen är de som uppfyller dessa egenskaper perfekt de icke-metalliska elementen i p-blocket i det periodiska systemet; Dessa är de som tillhör grupp 16 eller syre (O, S, Se, Te, Po) och grupp 17 eller fluor (F, Cl, Br, I, At).

Trend

Enligt allt som har sagts finns de mest elektronegativa elementen speciellt i det övre högra hörnet av det periodiska systemet; med fluor som element som leder listan över de mest elektronegativa.

Varför? Utan att ta till sig elektronskalans skalor (Pauling, Mulliken, etc.), fluor, även om det är större än neon (den ädla gasen från dess period), kan den förstnämnda bilda bindningar medan den senare inte kan. För dess lilla storlek har dess kärna många protoner, och där fluor är, kommer det att vara ett dipolmoment.

-Metallisk karaktär

Om ett element har en atomradie jämfört med samma under samma period och inte heller är mycket elektronegativt, är det en metall och har en hög metallisk karaktär.

Om vi ​​återvänder till huvudbilden, motsvarar de rödaktiga och grönaktiga sfärerna, liksom de gråaktiga, metalliska element. Metaller har unika egenskaper, och härifrån börjar de periodiska egenskaperna sammanflätas med materiens fysiska och makroskopiska egenskaper.

Elementen med hög metallisk karaktär kännetecknas av deras relativt stora atomer, lätt att förlora elektroner eftersom kärnorna knappt kan locka dem till dem.

Som ett resultat oxideras eller förloras de elektroner lätt för att bilda katjoner, M ⁺ ; detta betyder inte att alla katjoner är metalliska.

Trend

På denna punkt kan du förutsäga hur den metalliska karaktären varierar i det periodiska systemet. Om det är känt att metaller har stora metallradier och att de också är få elektronegativa måste det förväntas att de tyngsta elementen (de lägre perioderna) är de mest metalliska; och de lättaste elementen (de övre perioderna), de minst metalliska.

Dessutom minskar den metalliska karaktären ju mer elektroniskt negativt elementet blir. Detta innebär att genom att gå igenom perioderna och grupperna till höger om det periodiska systemet, i deras övre perioder, kommer de att hitta de mindre metalliska elementen.

Därför ökar den metalliska karaktären fallande genom en grupp och minskar från vänster till höger under samma period. Bland de metalliska elementen har vi: Na (natrium), Li (litium), Mg (magnesium), Ba (barium), Ag (silver), Au (guld), Po (polonium), Pb (bly), Cd (kadmium) , Al (aluminium), etc.

-Joniseringsenergi

Om en atom har en stor atomradie, kan det förväntas att dess kärna inte kommer att hålla elektroner i de yttersta skalen som fångats med betydande kraft. Följaktligen kräver det inte mycket energi att ta bort dem från atomen i gasfasen (individualiserad); det vill säga joniseringsenergin, EI, nödvändig för att ta bort en elektron från dem.

EI är också likvärdigt med att säga att det är energin som måste tillföras för att övervinna den attraktiva kraften hos en atom eller en gasformig jon på dess yttersta elektron. Ju mindre atomen är och desto mer elektronegativ, desto lägre är dess EI; detta är din trend.

Följande ekvation illustrerar ett exempel:

Na (g) => Na ⁺ (g) + e ^-

EI som behövs för att uppnå detta är inte så bra jämfört med den andra joniseringen:

Na ⁺ (g) => Na2 ⁺ (g) + e ^-

Eftersom i Na ^{+ är} positiva laddningar dominerande och jonen är mindre än den neutrala atomen. Följaktligen lockar Na ⁺ -kärnan elektroner med en mycket större kraft, vilket kräver en mycket större EI.

-Elektronisk affinitet

Och slutligen finns det den periodiska egenskapen av elektronisk affinitet. Detta är den energiska tendensen hos atomen hos ett element i gasfasen att acceptera en elektron. Om atomen är liten och har en kärna med en stor attraktiv kraft, kommer det att vara lätt för den att acceptera elektron och bilda en stabil anjon.

Ju mer stabil anjonen är med avseende på dess neutrala atom, desto större är dess elektronaffinitet. Men avstötningar mellan själva elektronerna spelar också in.

Kväve har till exempel en högre elektronaffinitet än syre. Detta beror på att de tre 2p-elektronerna är oparade och stöter varandra och den inkommande elektronen mindre; medan det är i syre finns det ett par ihopkopplade elektroner som utövar större elektronisk avstötning; och i fluor finns det två par.

Det är av denna anledning som trenden i elektroniska affiniteter sägs normalisera från den tredje perioden i periodiska tabellen.

referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (Fjärde upplagan). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
3. Professor Ortega Graciela M. (1 april 2014). Periodiska egenskaper hos elementen. Färg abc. Återställs från: abc.com.py
4. Kemi LibreTexts. (7 juni 2017). Periodiska egenskaper för elementen. Återställd från: chem.libretexts.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (02 januari 2019). Elementens periodiska egenskaper. Återställd från: thoughtco.com
6. Toppr. (Sf). Periodiska egenskaper hos element. Återställd från: toppr.com /
7. Elementens periodiska egenskaper: En resa över bordet är en resa genom kemi. . Återställs från: cod.edu