Propriétés périodiques des éléments et de leurs caractéristiques

Le Propriétés périodiques des éléments Ce sont ceux qui définissent leur comportement physique et chimique dans une perspective atomique, et dont les amplitudes, en plus du nombre atomique, permettent une classification des atomes.

De toutes les propriétés, celles-ci sont caractérisées, comme son nom l'indique, car ils sont périodiques; Autrement dit, si le tableau périodique est étudié, il peut être certifié que ses ampouisnes obéissent à une tendance qui coïncide et se répète avec l'ordre des éléments en périodes (lignes) et des groupes (colonnes).

Périodicité intrinsèque d'une partie des éléments du tableau périodique. Source: Gabriel Bolívar.

Par exemple, si vous parcourez une période périodique et que la propriété diminue avec l'ampleur avec chaque élément, il en va de même pour toutes les périodes. D'un autre côté, si vous descendez un groupe ou une colonne, il augmente son ampleur, il en va de même pour les autres groupes.

Et ainsi, leurs variations sont répétées et ont mis en évidence une tendance simple qui est d'accord avec l'ordre des éléments pour leurs nombres atomiques. Ces propriétés sont directement responsables de la nature métallique ou non métallique des éléments, ainsi que de leurs réactivités, ce qui a aidé à les classer avec une plus grande profondeur.

Si un instant l'identité des éléments était inconnue et qu'ils étaient considérés comme d'étranges "sphères", le tableau périodique pourrait être reconstruit (avec beaucoup de travail) utilisant ces propriétés.

De cette façon, les sphères supposées acquériraient de couleurs qui leur permettraient de les différencier les unes des autres en groupes (image supérieure). Connaissant leurs caractéristiques électroniques, ils pourraient s'organiser sur des périodes, et les groupes trahiraient ceux qui ont le même nombre d'électrons de valence.

L'apprentissage et le raisonnement des propriétés périodiques sont égaux à savoir pourquoi les éléments réagissent d'une manière ou d'une autre; C'est savoir pourquoi les éléments métalliques se trouvent dans certaines régions de la table et les éléments non métalliques dans un autre.

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Quelles sont les propriétés périodiques et leurs caractéristiques

-Radio atomique

Lorsque l'observation de l'image sphère, la première chose qui peut être remarquée est que tous ne sont pas de la même taille. Certains sont plus volumineux que d'autres. S'il est observé avec plus de détails, il sera constaté que ces tailles varient obéissant à un schéma: dans une période, il diminue de gauche à droite, et dans un groupe augmente de haut en bas.

Ce qui précède peut également être dit de cette manière: le rayon atomique diminue vers les groupes ou les colonnes de la droite, et augmente dans les périodes ou les lignes inférieures. Ainsi, le rayon atomique est la première propriété périodique, car ses variations suivent un modèle dans les éléments.

Charge nucléaire vs électrons

Quel est ce modèle? Dans une période, les électrons atomes occupent le même niveau d'énergie, qui est lié à la distance qui les sépare du noyau. Lorsque nous passons d'un groupe à un autre (qui est le même que de parcourir la période vers la droite), le noyau ajoute à la fois des électrons et des protons dans le même niveau d'énergie.

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Par conséquent, les électrons ne peuvent pas occuper des distances plus loin du noyau, ce qui augmente sa charge positive car elle a plus de protons. Par conséquent, les électrons éprouvent une plus grande force d'attraction vers le noyau, les attirant de plus en plus à mesure que le nombre de protons augmente.

C'est pourquoi les éléments à l'extrémité droite du tableau périodique (colonnes jaunes et turquoise) ont de plus petites radios atomiques.

D'un autre côté, lorsque "saute" d'une période à une autre (ce qui est la même pour dire qu'un groupe est descendu), les nouveaux niveaux d'énergie activés permettent aux électrons d'occuper des espaces plus éloignés dans le noyau. Étant plus loin, le noyau (avec plus de protons) les attire avec moins de force; Et les radios atomiques augmentent donc.

Radios ioniques

Les radios ioniques obéissent à un schéma similaire à celui des radios atomiques; Cependant, ceux-ci ne dépendent pas autant du noyau, mais combien d'électrons ou moins ont l'atome par rapport à son état neutre.

Cations (na⁺, CA²⁺, Au³⁺, Être²⁺, Foi³⁺) présentent une charge positive car ils ont perdu un ou plusieurs électrons, et par conséquent, le noyau les attire avec une plus grande force car il y a moins de répulsions entre eux. Le résultat: les cations sont plus petites que les atomes à partir desquels ils dérivent.

Et pour les anions (ou^2-, F^-, S^2-, Toi^-) Au contraire, ils présentent une charge négative car elle a un ou plusieurs épreuves d'électrons, augmentant ses répulsions entre elles au-dessus de l'attraction que le noyau exerce. Le résultat: les anions sont plus grands que les atomes à partir desquels ils dérivent (image inférieure).

Variation des radios ioniques par rapport à l'atome neutre. Source: Gabriel Bolívar.

On peut voir que l'anion 2- est le plus volumineux de tous, et le cation 2+ le plus petit. Les radios augmentent lorsque l'atome est chargé négativement et se contracte lorsqu'il est chargé positivement.

-Électronégativité

Lorsque les éléments ont de petites radios atomiques, non seulement leurs électrons sont considérablement attirés, mais aussi les électrons des atomes voisins lorsqu'il forme une liaison chimique. Cette tendance à attirer les électrons d'autres atomes dans un composé est ce que l'on appelle l'électronégativité.

Celui qu'un atome est petit ne signifie pas qu'il sera plus électronégatif. Dans l'affirmative, les éléments d'hélium et d'hydrogène seraient les atomes les plus électronégatifs. L'hélium à l'endroit où la science a démontré, ne forme pas un lien covalent d'aucune sorte; Et l'hydrogène, a à peine un seul proton dans le noyau.

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Lorsque les radios atomiques sont grandes, les noyaux n'ont pas assez de force pour attirer les électrons d'autres atomes; Par conséquent, les éléments les plus électronégatifs sont ceux avec un petit rayon atomique et un plus grand nombre de protons.

Encore une fois, ceux qui répondent parfaitement à ces caractéristiques sont les éléments non métalliques du bloc P du tableau périodique; Ce sont ceux appartenant au groupe 16 ou à l'oxygène (O, S, SE, TE, PO), et le groupe 17 ou le fluor (F, Cl, Br, I, AT).

S'orienter

Selon tout ce qui dit, les éléments les plus électronégatifs sont particulièrement situés dans le coin supérieur droit du tableau périodique; avoir du fluor comme l'élément qui mène la liste des plus électronégatifs.

Parce que? Sans recourir à des échelles d'électronégativité (Pauling, Mulliken, etc.), le fluor, bien qu'il soit plus grand que le néon (le gaz noble de sa période), le premier peut former des liens tandis que le second ne fait pas. De plus, pour sa petite taille, son noyau a de nombreux protons, et là où se trouve le fluor, il y aura un moment dipolaire.

-Caractère métallique

Si un élément a un rayon atomique par rapport à ceux de la même période et est également peu électronégatif, il est alors un métal et a un caractère métallique élevé.

Si nous revenons à l'image principale, les sphères rougeâtre et verdâtre, comme le sont le gris, correspondent aux éléments métalliques. Les métaux ont des caractéristiques uniques, et à partir d'ici les propriétés périodiques avec les propriétés physiques et macroscopiques de la matière commencent à être entrelacés.

Les éléments à caractère métallique élevé sont caractérisés par leurs atomes relativement grands, faciles à perdre les électrons car les noyaux peuvent à peine les attirer vers eux.

En conséquence, ils oxydent ou perdent facilement des électrons pour former des cations, m⁺; Cela ne signifie pas que tous les cations sont métalliques.

S'orienter

À ce stade, vous pouvez prédire comment le caractère métallique du tableau périodique varie. S'il est connu que les métaux ont de grandes radios métalliques et qu'il y a aussi peu d'électronégatifs, les éléments les plus lourds (périodes inférieurs) devraient être attendues, être les plus métalliques; et les éléments plus légers (les périodes supérieures), la moins métallique.

De même, le caractère métallique diminue plus l'élément électronégatif est réalisé. Cela signifie que la tournée des périodes et des groupes à droite du tableau périodique, dans leurs périodes supérieures, rencontrera les éléments les moins métalliques.

Par conséquent, le caractère métallique augmente en descendant par un groupe et diminue à droite à droite dans la même période. Parmi les éléments métalliques que nous avons: Na (sodium), Li (lithium), MG (magnésium), BA (baryum), AG (Silver), Au (Gold), PO (Polonio), PB (plomb), CD (Cadmium ), À (aluminium), etc.

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-Énergie d'ionisation

Si un atome a un grand rayon atomique, il est prévu que son noyau ne maintient pas les électrons en force considérable dans les couches les plus externes. Par conséquent, les éliminer de l'atome en phase gazeuse (individualisée) ne nécessitera pas beaucoup d'énergie; C'est, l'énergie d'ionisation, EI, nécessaire pour enlever un électron.

Le même est également égal à dire que c'est l'énergie qui doit être fournie pour surmonter la force d'attraction du noyau d'un atome ou d'un ion à gaz sur son électron le plus à l'extérieur. Plus l'atome est petit et plus électronégatif, plus il est bas; C'est ta tendance.

L'équation suivante illustre un exemple:

Na (g) => na⁺(g) + e^-

Le nécessaire pour y parvenir n'est pas si grand par rapport à la deuxième ionisation:

N / A⁺(g) => na²⁺(g) + e^-

Depuis dans Na⁺ Les charges positives prédominent et l'ion est plus petit que l'atome neutre. Par conséquent, le noyau de Na⁺ attire par une force beaucoup plus grande pour les électrons, donc il en nécessite un beaucoup plus grand.

-Affinité électronique

Et enfin, il y a la propriété périodique de l'affinité électronique. C'est la tendance énergétique qui a l'atome d'un élément de phase gazeuse pour accepter un électron. Si l'atome est petit et a un noyau avec une grande force d'attraction, il vous sera facile d'accepter l'électron, formant un anion stable.

Plus l'anion est stable par rapport à son atome neutre, plus son affinité électronique est grande. Cependant, les répulsions entre les mêmes électrons entrent également en jeu.

L'azote, par exemple, a une plus grande affinité électronique que l'oxygène. En effet, leurs trois électrons 2p sont disparus et repoussent moins les uns avec les autres et l'électron entrant; Pendant que dans l'oxygène, il existe une paire d'électrons appariés qui exercent une plus grande répulsion électronique; Et dans le fluorure, il y a deux paires.

C'est pour cette raison que la tendance des affinités électroniques serait normalisée à partir de la troisième période du tableau périodique.

Les références

1. Fhiver & Atkins. (2008). Chimie inorganique. (Quatrième édition). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chimie. (8e Ed.). Cengage Learning.
3. Prof. Ortega Graciela M. (1er avril 2014). Propriétés périodiques des éléments. Couleur ABC. Récupéré de: ABC.com.Py
4. CHIMISTER BOOLISTexts. (7 juin 2017). Propriétés période des éléments. Récupéré de: Chem.Bibliothèque.org
5. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (2 janvier 2019). Les propriétés périodiques des éléments. Récupéré de: Thoughtco.com
6. Toppr. (s.F.). Propriétés de la période des éléments. Récupéré de: toppr.com /
7. Propriétés périodiques des éléments: un voyage à travers la table est un voyage à travers la chimie. [PDF]. Récupéré de: morue.Édu