Radio atómico
PROBLEMA 3
Los átomos, como se estudió en la lección anterior, no posee un tamaño definido, ya que los electrones se ubican en regiones del espacio de mayor probabilidad de encontrarlo, o sea, los orbitales.
Escriba la configuración electrónica del azufre (S) y el cadmio (Cd) utilizando la Tabla Periódica. 1. Análisis: La configuración electrónica depende de la ubicación del elemento en la Tabla Periódica. 2. Estrategia: El azufre es el elemento 16 y se ubica en el período 3, donde se los orbitales 3p se están llenado. Ya que es el cuarto elemento en grupo de los orbitales sp, debe tener cuatro electrones en los orbitales p. El cadmio es elemento 48 localizado en el período 5 al final de los elementos de transición que llenan los orbitales d. 3. Resolución:
La distribución estadística de los electrones no se termina abruptamente sino que disminuye a valores muy pequeños de probabilidad, según aumenta la distancia desde núcleo (Fig. 12).
Azufre: 1s22s22p63s23p4 ó [Ne] 3s23p4 Cadmio: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d10 ó [Kr] 5s24d10
Figura 12. Los orbitales son regiones de probabiidad, la cual disminuye a medida se agranda la distancia al núcleo. En la figura se observan los orbitales 1s, 2s y 2p, donde se observa como la probabilidad de encontrar a un electrón en estos orbitales disminuye con la distancia al núcleo. La probabilidad no termina abruptamente, es por esto que los orbitales no poseen un límite definido.
ALGUNAS PROPIEDADES PERIÓDICAS La configuración electrónica de los átomos demuestra una variación periódica al incrementarse el número atómico (la carga nuclear). Como resultado, los elementos muestran variaciones periódicas de su comportamiento, tanto químico como físico.
Pero entonces, si los orbitales no tienen un límite definido ¿cómo se mide el radio de un átomo? Los científicos han convenido en hacerlo de la siguiente manera: se mide la distancia entre dos átomos en los compuestos químicos.
De lo anterior se deriva lo que se conoce como la ley periódica, la cual establece que cuando los elementos son ordenados por su número atómico, sus propiedades químicas y físicas varían periódicamente. Para este nivel, se estudiarán tres propiedades físicas: radio atómico, energía de ionización y electroafinidad. Estas tres propiedades, especialmente la energía de ionización y la electroafinidad son importantes para entender la formación de enlaces químicos que se estudiará en la siguiente lección.
Por ejemplo, si se desea medir el radio de un átomo de bromo, se mide la distancia entre los núcleos de una molécula de Br2. En esta molécula se encontró que la distancia entre los dos núcleos es de 228 pm. Se asume luego que si ambos átomos están a igual distancia, el radio de cada uno debe ser igual a la mitad de este valor, o sea, 114 pm (Fig. 13).
162