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TEMA 7: Estructura electrónica del átomo. 1. Penetración orbital: Capacidad de los electrones para estar próximos al núcleo Para describir la penetración necesitamos conocer: 

La distribución radial de la densidad electrónica." Distribución radial de probabilidad: Probabilidad de encontrar al electrón en una capa esférica de radio r y espesor infinitesimal. Expresada por la función 4*pi*r2*R2

Poder penetrante: s > p > d > f > p > d > f El orbital 2s es más penetrante que el 2p. Al estar más cerca del núcleo, los electrones 2s perciben una carga nuclear efectiva mayor que los 2p y por tanto tienen menor energía. 2. La carga nuclear efectiva. Un electrón dado en un átomo polielectrónico experimenta dos tipos de interacciones:  

Fuerza atractiva (Coulomb) entre ese electrón y el núcleo. Depende de la carga nuclear neta que actúa sobre el electrón y de la distancia media entre el núcleo y electrón. Fuerza repulsiva ejercida por otros electrones. La carga nuclear que percibe un electrón como consecuencia de la presencia de otros electrones se denomina carga nuclear efectiva.

Zefectiva = Z − σ en donde Z es la carga nuclear real del átomo (número de protones), y σ es la llamada constante de apantallamiento que cuantifica el efecto del resto de electrones mas internos. 3. Apantallamiento: Es la disminución que experimenta la carga del nuclear experimentada por el electrón apantallado como consecuencia de las repulsiones interelectrónicas que generan los electrones más próximos al núcleo.   

El apantallamiento de electrones reduce la eficacia de la atracción del núcleo hacia el electrón objeto del apantallamiento. Los electrones apantallados perciben una carga nuclear efectiva Zef menor que Z . El apantallamiento depende de:

El tipo de orbital en que se alojen los electrones más internos. Electrones en orbitales s tienen una cierta densidad de probabilidad cerca del núcleo, mientras que en los p y d las densidades de probabilidad en el núcleo son muy bajas. Por tanto los electrones tipo s apantallan mejor que los de tipo p o d. Consecuencia de la diferente penetración orbital. El electrón S experimenta una carga Zef mayor, está más fuertemente atraído por el núcleo y en un nivel de energía más profundo (más negativo) que el electrón p; así mismo, el electrón p se encuentra en un nivel de energía más profundo que el d. E(2s)< E(2p); E(3s)< E(3p)< E(3d) Para un mismo n: E(ns)< E(np)< E(nd)… La energía del orbital depende de n y de l.

TEMA 8: Propiedades atómicas. 1. Radio atómico: 

Aumentan hacia abajo en un grupo: En cada nuevo periodo los electrones más externos ocupan niveles que están más alejados del núcleo n=2, n=3,.., los orbitales de mayor energía son cada vez más grandes, y además, el efecto de apantallamiento hace que la carga efectiva aumente muy lentamente de un período a otro).

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Disminuyen a lo largo de un periodo: Los nuevos electrones se encuentran en el mismo nivel del átomo, y tan cerca del núcleo como los demás del mismo nivel. El aumento de la carga del núcleo atrae con más fuerza los electrones y el átomo es más compacto.

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En el caso de los elementos de transición, las variaciones no son tan obvias ya que los electrones se añaden a una capa interior aumentando el apantallamiento pero los electrones de la capa externa permanecen cte. Pero todos ellos tienen radios atómicos inferiores a los de los elementos de los grupos precedentes.

2. Energía de ionización: es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de un átomo en fase gaseosa y estado fundamental, siendo el electrón arrancado el más externo, transformándose en un ion monopositivo, gaseoso y en su estado fundamental. 

Los factores de los cuales depende la energía de ionización son: a) La carga del núcleo atómico. b) El apantallamiento que experimentan los electrones externos debido a los electrones internos. c) El tamaño del átomo. d) El tipo de orbital (s, p, d o f).

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Esencialmente, cuanto mayor es el valor de Z más fuerte atrae los electrones de la corteza y más difícil resulta arrancarlos.

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Como consecuencia de esto, un átomo cuyo radio es menor tiene los electrones de la última capa más cercanos al núcleo y cuesta más arrancarlos.

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La energía de ionización varía en sentido contrario a la variación del radio atómico

3. Afinidad electrónica: Es la energía desprendida por un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental cuando capta un electrón y se transforma en un ion monopositivo, gaseoso y en su estado fundamental. 

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Cuando nos movemos a lo largo de un periodo hacia la derecha, aumento de la carga nuclear efectiva. Así, cuanto más a la derecha estamos en el período, más cerca del núcleo se hallará el nuevo electrón incorporado, por lo que se verá atraído con más fuerza. En un grupo aumenta hacia arriba, porque también los átomos superiores son más pequeños y atraerán con más fuerza al nuevo electrón incorporado .

4. Electronegatividad: Mide la tendencia a atraer hacia sí electrones. 

Está relacionada con su potencial de ionización y su electroafinidad.

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Cuanto más pequeño es el átomo y el mayor es el número de electrones en la capa última, mayor será su electronegatividad.

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Cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad entre átomos implicados en un enlace más polar será éste.

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Los compuestos formados por elementos con electronegatividades muy diferentes tienden a formar enlaces con un marcado carácter iónico.

5. Polarización: Carácter covalente parcial en el enlace iónico. 

Más fácil: a) Catión más pequeño y mayor carga. b) Anión, más grande y mayor carga. c) Cationes con igual carga y radio, más fácil en orbitales d.

La presencia de este carácter explica las anomalías en los puntos de fusión con los que esperaríamos para compuestos iónicos puros.

6. Entalpía de red: La estabilidad de un sólido iónico viene dada por la fuerte atracción entre los iones de cargas opuestas. La entalpia de red, mide la estabilidad de una red iónica y se define como la entalpia correspondiente al proceso de ruptura de la red de los iones gaseosos. Influencias en propiedades de compuestos iónicos: 

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PUNTOS DE FUSION: Se espera que en compuestos iónicos aumenten en el mismo sentido que la entalpia de red, pero la apreciable participación del enlace covalente en algunos de estos compuesto hace que n se pueda generalizar esto. SOLUBILIDAD: Muchos comp.ionicos son solubles en disolventes polares. El aumento de la carga y la disminución del radio iónico dificulta la ruptura de la red...