Números Cuánticos y Propiedades Periódicas de los Elementos Químicos

Números Cuánticos

Los números cuánticos surgen del modelo mecano-cuántico y describen al electrón dentro del átomo. Son los siguientes:

Número Cuántico Principal (n)

Indica el nivel de energía dentro del átomo. Corresponde a cada uno de los niveles o capas de energía. Los niveles se representan con números enteros (1, 2, 3, ...) y las capas con letras mayúsculas (K, L, M, ...).

Número Cuántico Secundario o Azimutal (l)

Se simboliza con la letra l. Informa sobre los orbitales presentes en cada nivel de energía. Su valor se determina mediante la fórmula: l = 0, 1, ..., n-1.

Número Cuántico Magnético (m_l)

Se simboliza con m_l y está relacionado con la orientación del orbital en el espacio. Sus valores dependen de l: m_l = -l, ..., 0, ..., +l.

Número Cuántico de Espín (m_s)

Se simboliza con m_s e informa sobre el sentido del giro del electrón en un orbital. Sus valores son: m_s = +1/2 o m_s = -1/2.

Tabla Periódica

Los elementos se ordenan en columnas llamadas grupos y en filas llamadas períodos. Está formada por 7 filas horizontales y 18 columnas verticales.

• El primer período contiene solo 2 elementos: hidrógeno y helio.
• El segundo y tercer período contienen 8 elementos cada uno.
• El cuarto y quinto período contienen 18 elementos cada uno.
• El sexto período tiene 32 elementos.
• El séptimo período está incompleto y se le siguen agregando elementos.

Características de los Grupos

• Los elementos de un mismo grupo se caracterizan por presentar propiedades químicas similares.
• Tienen igual número de electrones en el último nivel de energía.

Propiedades Periódicas

Las propiedades periódicas son aquellas que varían de forma regular en la tabla periódica. Estas son:

• Radio atómico
• Radio iónico
• Energía de ionización
• Afinidad electrónica
• Electronegatividad
• Carga nuclear efectiva

Radio Atómico

Corresponde a la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos adyacentes. Aumenta hacia abajo en un grupo y disminuye hacia la derecha en un período (←).

Radio Iónico

Corresponde a la distancia entre el núcleo y la periferia de un ion. Solo aumenta hacia abajo en un grupo.

Cuando un átomo neutro pierde electrones, forma un ion positivo (catión) de menor radio que el átomo neutro. En cambio, si recibe electrones, forma un ion negativo (anión) de mayor radio.

Energía de Ionización

Es la mínima energía necesaria para retirar un electrón de un átomo neutro en estado gaseoso y convertirlo en un ion positivo. Se representa mediante la siguiente reacción:

M(g) + energía → M⁺(g) + e^-

Disminuye hacia abajo en un grupo y aumenta hacia la derecha en un período (→).

Afinidad Electrónica

Es la energía desprendida por un átomo neutro en estado gaseoso cuando capta un electrón para transformarse en un ion negativo. Se representa mediante la siguiente reacción:

X(g) + e^- → X^-(g) + energía

Electronegatividad

Se define como la capacidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones de otro átomo cuando forma parte de un compuesto.

Carga Nuclear Efectiva

Es la carga neta que afecta a un electrón. En un átomo, los electrones en los niveles de energía más internos tienden a disminuir la fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones más externos. Aumenta hacia la derecha en un período (→).