Configuración Electrónica De Elementos Para Verificar Lugar En La Tabla Periódica - Sesión 1

Formación de cationes y aniones. ¿Qué son los cationes y los aniones? Ambas cosas son en realidad iones. Un ion es una partícula con un número desigual de electrones y protones. Siempre que tienes eso, tienes una partícula con carga llamada ion. Si hay más protones que electrones, la carga es positiva. Si hay más electrones que protones, la carga es negativa.

Los cationes son iones con cargas positivas que tienen más protones que electrones. Los aniones, son iones con cargas negativas que tienen más electrones que protones. ¿Cómo crees que se forman los cationes y aniones? Los metales normalmente forman cationes y los no metales forman aniones.

Veamos el ejemplo del sodio en el lado izquierdo de la tabla periódica. Está en el grupo A. Tiene un electrón de valencia. Primero definamos los electrones de valencia. Un electrón de valencia es un electrón en la capa más externa. Cuando el sodio pierde ese electrón de valencia se convierte en un catión. Entonces tiene un protón más que el número de electrones que tiene. Por lo tanto tiene carga positiva. Veamos otro ejemplo de flúor como anión. Tiene siete electrones de valencia. Necesita un electrón más para completar su octeto. Mediante la capacidad de atraer electrones, se convierte en un ion fluoruro con carga negativa.

Los electrones en la capa de valencia se llaman electrones de valencia. En un período de la tabla periódica, el número de electrones de valencia aumenta a medida que nos movemos del lado izquierdo al lado derecho. En un grupo, el número de electrones de valencia permanece constante de arriba a abajo. La energía de ionización es la energía necesaria para eliminar un electrón de la capa de valencia de un átomo. En un grupo de la tabla periódica, la energía de ionización disminuye de arriba hacia abajo. Esto se debe a que el radio aumenta. Entonces, los electrones en la capa de valencia se alejan del núcleo. De esta manera se eliminan fácilmente.

En un período de la tabla periódica, la energía de ionización aumenta del lado izquierdo al lado derecho. Esto se debe a que el número de electrones de valencia aumenta y el efecto de protección aumenta. Por lo tanto, se hace más difícil eliminar un electrón de la capa de valencia del átomo.

Los elementos del Grupo 1, Grupo 2 y Grupo 3 o 13 forman cationes. Los elementos del grupo 1 incluyen hidrógeno, litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Los elementos del grupo 2 incluyen berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio. Los elementos del grupo 3 incluyen el boro, el aluminio, el galio, el indio, el talio y el nihonio. El grupo 1, que tiene los metales alcalinos, y el grupo 2, que tiene los metales alcalinotérreos, son metales que tienen electrones de la capa de valencia que se desprenderían de ellos. Esto da como resultado la misma configuración electrónica o número de electrones que los gases nobles anteriores en la tabla periódica. Los elementos del grupo 3 o grupo 13 tienen 3 electrones de valencia y es más probable que se deshagan de ellos para lograr la configuración electrónica de gas noble. Es por esto que los elementos de los grupos 1, 2 y 3 forman cationes.

Los elementos del grupo 5 o 15, 6 o 16 y 7 o 17 forman aniones. Los elementos del grupo 15 incluyen nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio, bismuto y moscovio. Los elementos del grupo 16 incluyen oxígeno, azufre, selenio, telurio, polonio y livermorio. Los elementos del grupo 17 incluyen flúor, cloro, bromo, yodo, astato y tenesino. Estos elementos del grupo son no metales y agregan 3, 2 o 1 electrones a su capa más externa para completar la configuración electrónica para que sea igual a un gas noble. Los elementos del grupo 15 necesitan 3 electrones para completar la capa de valencia y al agregar 3 electrones forman un anión trinegativo.

Los elementos del grupo 16 necesitan 2 electrones en la capa de valencia para completar la capa de valencia. Al completar la capa de valencia, forman ⁻²aniones. Los elementos del grupo 17 tienen 7 electrones en su capa de valencia y necesitan sólo 1 electrón para completar su capa de valencia. Añadiendo 1 electrón completan la capa y forman un anión negativo.

Grupo 4 o 14 elementos. La familia del Carbono tiene 4 electrones en su capa más externa. Por lo tanto necesitan exactamente 4 electrones para completar su octeto. Pero para ganar 4 electrones se requiere mucha energía. Forman enlaces covalentes compartiendo electrones entre sí.

Estado de oxidación. El estado de oxidación es la cantidad de electrones que un átomo particular puede ganar, perder o compartir con otro átomo. Se puede aplicar para cualquier elemento o compuesto. Se representa mediante números arábigos y la carga se indica mediante un símbolo negativo o positivo. Sólo indica la carga eléctrica del átomo en un compuesto. No indica el número de enlaces que puede tener el átomo. El estado de oxidación de un elemento puro es siempre cero. Por ejemplo, si tomamos Ca⁺²y O⁻²El calcio y el oxígeno tienen estados de oxidación +2 y -2 respectivamente.

Estado elemental. Cualquier átomo que no esté combinado y tenga carga neutra con estado de oxidación de 0 se denomina estado elemental. Los elementos puros siempre tienen estado de oxidación cero. El cobre tiene un estado elemental de 0 al igual que el hierro. La excepción es que H₂, O₂, N₂, Cl₂, Br₂, I₂y F₂existe como moléculas diatómicas, en estado elemental con estado de oxidación 0.

Estado de oxidación dentro de un compuesto. Todos los metales, en compuestos, tienen estado de oxidación positivo. En un compuesto con no metales, el hidrógeno tiene un estado de oxidación de +1. En un compuesto con metales el hidrógeno tiene un estado de oxidación de -1. En un compuesto, el estado de oxidación puede ser de 2 o 3 elementos. A continuación se muestran algunos ejemplos de ello.

Estado de oxidación más alto de los elementos. El estado de oxidación de +8 en los tetróxidos de rutenio, xenón, osmio, iridio, hasio y algunos complejos de plutonio son ejemplos del estado de oxidación más alto. El estado de oxidación más bajo conocido es -4. Se observa en algunos elementos del grupo del carbono. Capacidad oxidante-reductora. La oxidación es la pérdida de electrones. Todos aquellos elementos que potencialmente pueden tomar electrones de otra cosa para formar sus iones, son agentes oxidantes. Por lo tanto, esa capacidad oxidante, es el poder que tiene ese elemento de oxidar otra especie. Esto significa que se están reduciendo los elementos con capacidad oxidante.

Reducción, es ganancia de electrones. Aquellos elementos que potencialmente pueden ceder electrones a otra especie, se denominan agentes reductores. Por lo tanto, la capacidad reductora es el poder que tiene ese elemento, de reducir otra especie. Esto significa que los elementos con capacidad reductora se están oxidando.

A medida que nos desplazamos del lado izquierdo al lado derecho en un período de la tabla periódica, la capacidad oxidante aumenta. En el lado izquierdo los elementos tienen una fuerte capacidad reductora porque son fuertes agentes reductores. De la misma manera, en un período, del lado izquierdo al lado derecho, la capacidad reductora disminuye. En los grupos, el comportamiento o propiedad de reducir, aumenta de arriba hacia abajo. En grupos, la capacidad oxidante disminuye de arriba hacia abajo.