La relación diagonal, el carácter metálico y el punto de ebullición

Otras relaciones periódicas

Con 118 elementos diferentes, la tabla periódica puede resultar un poco abrumadora. La clave para decodificar este popurrí de letras y números es comprender cómo está organizado. Anteriormente, deconstruí la tabla periódica explicando varias de las principales relaciones y tendencias entre los elementos y sus posiciones en la tabla. Este último segmento tocará algunas de estas tendencias: las relaciones diagonales y las tendencias en el carácter metálico y el punto de ebullición.

La relación diagonal

Primero, vamos a discutir la relación diagonal.

¿Recuerda esas tendencias periódicas: radio atómico, energía de ionización y electronegatividad? Por lo general, la tendencia descendente en la tabla periódica tendía a ser exactamente opuesta a la tendencia transversal. Por ejemplo, el radio atómico tendió a aumentar a medida que se movía hacia abajo en un grupo y tendió a disminuir a medida que se movía a lo largo de un período. Esta oposición se presta a algunas relaciones diagonales. Por ejemplo, el litio y el magnesio, el berilio y el aluminio y algunos otros tendrán radios atómicos similares, energías de ionización similares y muchas otras propiedades físicas y químicas similares.

Los electrones en los metales se excitan más fácilmente, lo que hace que la energía regrese como luz visible o calor.

Carácter metálico

A continuación, examinaremos el carácter metálico de diferentes elementos. Cuando escuche la palabra metal , le vendrán a la mente algunas palabras o imágenes: brillante, plateado, buen conductor del calor y la electricidad , y capaz de doblarse sin agrietarse. Lo que quizás no sepa sobre los metales es por qué tienen todas estas propiedades. ¿Qué partícula subatómica crees que es responsable de las características de los metales? Si adivinó electrones, entonces está en lo cierto. Los electrones pueden llevarse la mayor parte del crédito por la acción en química.

Entonces, ¿qué pasa con estos electrones que hacen que los metales sean tan brillantes y conductores? La clave aquí es qué tan unidos están esos electrones al núcleo. Cuanto más débil es la atracción, más deslocalizados están, lo que significa que no sienten una fuerte atracción por el núcleo y son libres de deambular. Entonces, si tengo un trozo de cobre, esos núcleos pueden tener una fuerte atracción por los electrones internos, pero los externos, los electrones de valencia, se mantienen sueltos. Lo que esto significa es que pueden moverse por todo el trozo de cobre tanto como quieran con muy poca resistencia. Esta capacidad de los electrones para moverse es la razón por la que los metales son tan conductores de calor y electricidad. Después de todo, la electricidad es básicamente electrones en movimiento.

Entonces, ¿por qué los metales son brillantes? ¿Recuerdas cómo se produce la luz? La energía entra, los electrones se excitan, los electrones “caen” y la energía se va. Bueno, debido a que los metales no tienen un “agarre” muy fuerte en sus electrones, esos electrones pueden excitarse mucho más fácilmente. Incluso si iluminara con una luz tenue una pieza de aluminio, tiene suficiente energía para excitar los electrones débilmente unidos, y luego devuelven esa energía. (Tenga en cuenta que no todo se devuelve en forma de luz visible; parte se convierte en calor).

Los elementos se vuelven menos metálicos a medida que se mueve hacia la derecha en la tabla periódica.

Ahora que entendemos qué es el carácter metálico y por qué existe, podemos entender la tendencia en las propiedades metálicas de los elementos. Los elementos que tienen una retención más débil de sus electrones tendrán un carácter más metálico. Por lo tanto, el carácter metálico disminuye de izquierda a derecha a lo largo de un período y aumenta a medida que avanza un grupo. Los elementos de la derecha, los no metales, tienen una atracción tan fuerte por sus electrones debido al mayor número de protones en el núcleo que atraen a los electrones, que son muy malos y conductores de calor y electricidad muy aburridos. Es por eso que a menudo se utilizan como aislantes.

Punto de ebullición

Finalmente, compararemos los puntos de ebullición de diferentes elementos. Esta es una de las tendencias más extrañas que hemos encontrado. En primer lugar, el punto de ebullición de una sustancia es la temperatura a la que cambia una sustancia de la fase líquida a la fase gaseosa. En la tabla periódica no hay una tendencia tan cercana para los puntos de ebullición como para las otras características, pero es de esperar que sepa por sus experiencias diarias que los metales (como el hierro, el cobre y la plata) son todos sólidos a temperatura ambiente y van a tener puntos de ebullición más altos que los no metales (oxígeno, hidrógeno y helio), que son todos gases a temperatura ambiente.

Sin embargo, en general, encontrará que los puntos de ebullición tenderán a aumentar y luego disminuir a medida que se mueve de izquierda a derecha a lo largo de un período de la tabla periódica. El punto alto ocurre en el medio de la tabla periódica (en el área de tungsteno). Ahora, las tendencias grupales son un poco más oscuras, con muchas excepciones, por lo que no las cubriremos.

El punto de ebullición del elemento cambia en la tabla periódica

Resumen de la lección

Aquí se analizaron las últimas tendencias y relaciones periódicas. Lo que ‘se reduce a’ es que los elementos en diagonal (de arriba a la izquierda a abajo a la derecha) entre sí tendrán características similares. Además, el carácter metálico (brillo y conductividad) de los elementos disminuye de izquierda a derecha a lo largo de un período y aumenta de arriba a abajo en un grupo, y el punto de ebullición hace algo extraño: aumenta y luego disminuye a lo largo de la tabla periódica con muy poco tendencia predecible entre los grupos. Un descargo de responsabilidad final pero importante sobre todas las tendencias periódicas es que son solo generalizaciones. Hay varias excepciones.

Con suerte, después de reunir todo lo que sabe sobre las tendencias periódicas, esa tabla de cuadrados aparentemente aleatorios ahora debería verse un poco menos intimidante y un poco más atractiva.

Los resultados del aprendizaje

Después de ver esta lección, debería poder:

• Explica la relación diagonal en la tabla periódica.
• Discutir por qué los metales son brillantes y buenos conductores de electricidad, así como la tendencia del carácter metálico en la tabla periódica.
• Describe la tendencia del punto de ebullición en la tabla periódica.