¿Qué son las tendencias periódicas?
Al recorrer la tabla periódica en una dirección determinada, ciertas propiedades atómicas cambian de forma predecible. Estas tendencias periódicas hay que entenderlas, no solo memorizarlas, a partir de dos efectos que compiten: la carga nuclear efectiva Z y el apantallamiento electrónico*.
Carga nuclear efectiva: un electrón de valencia no siente toda la carga nuclear Z, porque los electrones internos apantallan parcialmente el núcleo. Aproximadamente, Z = Z − σ, donde σ es la constante de apantallamiento. A lo largo de un período, Z aumenta una unidad en cada paso mientras que σ crece mucho más despacio (los electrones de una misma capa se apantallan mal entre sí), de modo que Z aumenta de izquierda a derecha.
Radio atómico
El radio atómico es la mitad de la distancia internuclear entre dos átomos idénticos enlazados. Tendencias:
- A lo largo de un período (izquierda → derecha): el radio disminuye. Una Z* mayor atrae los electrones hacia el núcleo.
- Al bajar por un grupo (arriba → abajo): el radio aumenta. Se añade una nueva capa, más alejada del núcleo, a pesar de que Z* crece.
Los iones siguen la misma lógica, con un matiz: un catión es más pequeño que su átomo de origen (capa perdida o mayor Z* por electrón); un anión es más grande (mayor repulsión entre electrones).
Energía de ionización
La primera energía de ionización (EI₁) es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de un átomo neutro en estado gaseoso:
X(g) → X⁺(g) + e⁻ ΔH = EI₁ > 0
- A lo largo de un período: la EI₁ aumenta (Z* mayor, más difícil arrancar un electrón). Excepciones destacadas: EI₁(B) < EI₁(Be) (subcapa 2p frente a 2s); EI₁(O) < EI₁(N) (los electrones 2p apareados se repelen entre sí).
- Al bajar por un grupo: la EI₁ disminuye (la capa externa está más lejos y es más fácil ionizar).
Los gases nobles tienen la EI₁ más alta de su período; los metales alcalinos, la más baja.
Electronegatividad
La electronegatividad (χ, escala de Pauling) mide la capacidad de un átomo, dentro de una molécula, de atraer hacia sí los electrones compartidos. Tendencias:
- Aumenta de izquierda a derecha a lo largo de un período.
- Disminuye de arriba abajo en un grupo.
El flúor (χ = 3.98) es el elemento más electronegativo; los metales alcalinos y alcalinotérreos son los menos electronegativos. Esta propiedad determina la polaridad de los enlaces: un enlace A−B es polar cuando |χ_A − χ_B| > 0.4 aproximadamente.
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