QI: Cap. 7.4. Energía de ionización y afinidad electrónica

Summary

Este script de video tutorial ofrece una visión detallada de conceptos fundamentales en química, específicamente la energía de ionización y la afinidad electrónica. Se define la energía de ionización como la energía mínima necesaria para remover un electrón de un átomo en estado gaseoso, y se relaciona con la carga nuclear efectiva, mostrando una tendencia a aumentar en la tabla periódica desde abajo hacia arriba y de izquierda a derecha. Se discuten irregularidades en esta tendencia, atribuidas a las configuraciones electrónicas específicas de ciertos elementos como el boro y el oxígeno. Además, se explora la afinidad electrónica, que mide el cambio de energía al agregar un electrón a un átomo gaseoso, y se relaciona con la capacidad de un átomo para aceptar electrones. Se resaltan procesos exotérmicos y endotérmicos en relación con la afinidad electrónica y se ejemplifica con el flúor y el neón. El video también aborda el comportamiento de elementos como el aluminio y el magnesio en cuanto a sus energías de ionización, y concluye con un ejercicio para clasificar elementos según su afinidad electrónica, teniendo en cuenta múltiples factores químicos.

Takeaways

• 🔬 La energía de ionización es la energía mínima requerida para separar un electrón de un átomo en estado gaseoso.
• 📈 La energía de ionización tiende a aumentar de izquierda a derecha en los periodos y de abajo hacia arriba en los grupos de la tabla periódica.
• ⚡ La primera energía de ionización del sodio es de 496 kilojulios, lo que indica la cantidad de energía necesaria para remover un electrón al átomo de sodio.
• 🔽 A medida que se realizan ionizaciones sucesivas, los valores de energía aumentan, lo que indica que se necesita más energía para remover electrones adicionales.
• ⏫ La tendencia de la energía de ionización en la tabla periódica está relacionada con la carga nuclear efectiva y la atracción de los electrones hacia el núcleo.
• 🚫 Algunos elementos, como el berilio y el boro, no siguen la tendencia lineal de energía de ionización debido a su configuración electrónica y la estabilidad alcanzada al perder electrones.
• 🔝 El oxígeno y el boro tienen una energía de ionización más baja debido a que al perder un electrón, alcanzan configuraciones electrónicas más estables.
• 🧲 La afinidad electrónica es una medida del cambio de energía asociado a la adición de un electrón a un átomo gaseoso.
• ➡ La afinidad electrónica es más favorable (valores más negativos) cuando un átomo tiene una mayor capacidad de aceptar electrones, lo que generalmente ocurre con átomos de mayor carga nuclear efectiva.
• 🔥 Los procesos exotérmicos, que liberan energía, son más favorables en la naturaleza y tienen valores negativos de energía, mientras que los procesos endotérmicos requieren la adición de energía al sistema.
• 📉 La afinidad electrónica no sigue una tendencia lineal en la tabla periódica y depende de múltiples factores, incluyendo la configuración electrónica y el tamaño del átomo.

Q & A

¿Qué es la energía de ionización?

La energía de ionización es la energía mínima requerida para separar un electrón de un átomo o de unión en estado gaseoso.

¿Cómo varía la energía de ionización en la tabla periódica?

La energía de ionización aumenta de izquierda a derecha en los periodos y desde abajo hacia arriba a través de los grupos de la tabla periódica.

¿Por qué la energía de ionización aumenta con la carga nuclear efectiva?

Una mayor carga nuclear efectiva aumenta la atracción de los electrones hacia el núcleo atómico, lo que requiere una mayor energía para separar un electrón del átomo.

¿Cuál es la relación entre la configuración electrónica y la energía de ionización?

La energía de ionización es influenciada por la configuración electrónica; orbitales completamente llenos o semi llenos son más estables y generalmente requieren más energía para ionizar.

¿Por qué el aluminio tiene una energía de ionización menor que la del magnesio?

El aluminio tiene una configuración electrónica que favorece la pérdida de un electrón del orbital 3p, lo que resulta en una configuración estable y, por lo tanto, una energía de ionización más baja en comparación con el magnesio.

¿Qué es la afinidad electrónica y cómo se relaciona con la energía?

La afinidad electrónica es la medida del cambio de energía asociado a agregar un electrón a un átomo gaseoso. Un valor negativo indica un proceso exotérmico y favorable, mientras que un valor positivo indica un proceso endotérmico y desfavorable.

¿Cómo varía la afinidad electrónica en los elementos?

La afinidad electrónica no sigue una tendencia generalizada y depende de factores como el tamaño atómico, la configuración electrónica, la energía de ionización y la carga nuclear efectiva.

¿Por qué el argón tiene una alta energía de ionización y una alta afinidad electrónica?

El argón tiene una configuración electrónica estable con orbitales llenos, lo que requiere una alta energía para ionizar. Su alta afinidad electrónica se debe a que agregar un electrón implica abrir un nuevo nivel energético, lo que conlleva un gasto energético significativo.

¿Cómo se clasifican los elementos en orden decreciente con respecto a la primera energía de ionización?

Se clasifican comenzando por el elemento con la mayor energía de ionización, generalmente encontrado en la parte superior derecha de la tabla periódica, y se ordenan hasta el elemento con la menor energía de ionización, que se encuentra en la parte inferior izquierda.

¿Cómo se ven afectadas las tendencias de la energía de ionización por la configuración electrónica de los elementos?

Las irregularidades en la tendencia de la energía de ionización a lo largo de los periodos están relacionadas con las configuraciones electrónicas de los elementos, como se ve en el caso del boro y del oxígeno, que no siguen la tendencia lineal esperada.

¿Cuál es la diferencia entre un proceso exotérmico y uno endotérmico en términos de afinidad electrónica?

Un proceso exotérmico, con una afinidad electrónica negativa, libera energía y es favorable para que un átomo gaseoso acepte un electrón. Un proceso endotérmico, con una afinidad electrónica positiva, requiere la adición de energía al sistema y es menos favorable.

Outlines

00:00

🔬 Energía de Ionización y Afinidad Electrónica

Este párrafo introduce los conceptos fundamentales de energía de ionización y afinidad electrónica en la química. Se define la energía de ionización como la energía mínima necesaria para separar un electrón de un átomo en estado gaseoso. Se discute cómo esta energía aumenta a medida que se van ionizando sucesivamente los átomos, y cómo varía en la tabla periódica en función de la carga nuclear efectiva. Se ejemplifica con el sodio, y se señala la tendencia general de aumento de energía de ionización de izquierda a derecha en los periodos y de abajo hacia arriba en los grupos de la tabla periódica, con algunas excepciones como el boro y el oxígeno, cuyas configuraciones electrónicas afectan esta tendencia.

05:02

🌟 Configuraciones Electrónicas y Estabilidad

Se profundiza en el estudio de la energía de ionización y cómo las configuraciones electrónicas de los átomos influyen en su tendencia a perder electrones. Se explica que los electrones en subcapas de mayor energía son más fácilmente eliminados, como en el caso del boro y el oxígeno, lo que resulta en una mayor estabilidad y configuraciones electrónicas más favorables. Además, se menciona la importancia de tener en cuenta la configuración electrónica de iones al estudiar su energía de ionización, y se resalta la tendencia de los elementos en la tabla periódica a ordenarse de acuerdo con la energía de ionización en ejercicios prácticos.

10:03

📈 Tendencias de Energía de Ionización

Este párrafo explora las tendencias de la energía de ionización en la tabla periódica, destacando que, aunque generalmente aumenta de izquierda a derecha en los periodos, existen irregularidades debido a las configuraciones electrónicas específicas de ciertos elementos. Se utiliza el ejemplo del aluminio y el magnesio para ilustrar cómo la configuración electrónica puede resultar en una energía de ionización menor para el aluminio, a pesar de su posición más a la derecha en el periodo. Además, se aborda el concepto de afinidad electrónica, que mide el cambio de energía al agregar un electrón a un átomo gaseoso, y se relaciona con la tendencia natural de los procesos exotérmicos a liberar energía.

15:03

⚡ Afinidad Electrónica y Procesos Térmicos

Se enfoca en la afinidad electrónica, que es la capacidad de un átomo para aceptar un electrón. Se describe cómo los procesos exotérmicos, con valores negativos de energía, son favorables, mientras que los endotérmicos, con valores positivos, requieren la adición de energía al sistema. Se comparan el flúor y el neón para ilustrar cómo la afinidad electrónica varía entre elementos y cómo esto se relaciona con sus configuraciones electrónicas. Además, se señala que no existe una tendencia general para la afinidad electrónica en toda la tabla periódica, y se sugiere considerar múltiples propiedades de los elementos para analizar sus afinidades electrónicas.

20:08

💥 Energías de Ionización y Afinidad Electrónica en Gases Nobles

Se concluye el análisis con el ejemplo del argón, un gas noble con una configuración electrónica estable que resulta en una alta energía de ionización y una afinidad electrónica alta, lo que indica que los procesos de ionización y adición de electrones son desfavorables y requieren una gran cantidad de energía. El argón, al tener orbitales completos, no tiene la tendencia natural a perder o ganar electrones, lo que lo hace inestable en términos de reacciones químicas.

Keywords

💡energía de ionización

La energía mínima requerida para separar un electrón de un átomo o ión en estado gaseoso. Es un concepto fundamental en la química que indica la facilidad con la que un átomo puede perder un electrón. En el video, se relaciona con la tendencia a lo largo de la tabla periódica y cómo aumenta con la carga nuclear efectiva, como se muestra en el caso del sodio que pasa de ser un átomo neutro a un cation sodio +1 al perder un electrón.

💡afinidad electrónica

Es una medida del cambio de energía asociado a la adición de un electrón a un átomo gaseoso. Mide la capacidad de un átomo para aceptar electrones y está relacionada con la estabilidad de la configuración electrónica resultante. En el video, se discute cómo la afinidad electrónica es un proceso exotérmico (liberación de energía) y cómo los valores negativos indican una mayor tendencia a aceptar electrones, como en el caso del flúor.

💡carga nuclear efectiva

La cantidad neta de carga positiva en el núcleo de un átomo que es feltada por los electrones, lo que influye en la atracción entre los electrones y el núcleo. En el video, se destaca cómo la energía de ionización aumenta con la carga nuclear efectiva, ya que una mayor carga nuclear efectiva aumenta la atracción de los electrones hacia el núcleo, lo que requiere de más energía para ionizar al átomo.

💡configuración electrónica

La disposición de los electrones en los orbitales de un átomo o ión. Es clave para entender la estabilidad de un átomo y su tendencia a perder o ganar electrones. En el video, se menciona que las configuraciones más estables son aquellas con orbitales completamente llenos o semi llenos, y cómo esto afecta la energía de ionización y la afinidad electrónica, como en el caso del boro y el oxígeno.

💡tendencias periódicas

Las propiedades químicas de los elementos varían de manera predecible a lo largo de la tabla periódica. En el video, se discuten las tendencias de la energía de ionización y la afinidad electrónica en la tabla periódica, cómo aumentan de izquierda a derecha en los periodos y de abajo hacia arriba en los grupos, y las irregularidades que pueden ocurrir debido a las configuraciones electrónicas específicas de ciertos elementos.

💡período y grupo

La tabla periódica de los elementos se organiza en periodos (horizontales) y grupos (verticales). Los periodos representan niveles de energía electrónica, mientras que los grupos agrupan a los elementos con configuraciones electrónicas similares. En el video, se utiliza la disposición en periodos y grupos para discutir las tendencias en la energía de ionización y la afinidad electrónica.

💡estabilidad electrónica

La estabilidad de un átomo o ión se relaciona con su configuración electrónica. Un átomo es más estable cuando tiene una configuración electrónica con orbitales llenos o semi llenos. En el video, se discute cómo la estabilidad electrónica influye en la energía de ionización y la afinidad electrónica, y cómo la pérdida o adición de electrones puede llevar a configuraciones más estables o menos estables.

💡órbitales

Los orbitales son espacios en los que se encuentran los electrones de un átomo. Varían en energía y capacidad para contener electrones. En el video, se menciona cómo la energía de ionización puede ser más baja o alta dependiendo de los orbitales involucrados, como en el caso del boro que pierde un electrón de un orbital 2p de alta energía para alcanzar una configuración estable.

💡electrones

Los electrones son partículas subatómicas con carga negativa que orbitan alrededor del núcleo de un átomo. Son fundamentales en la química ya que participan en la formación de enlaces y en la reacción química. En el video, se discute cómo la adición o pérdida de electrones afecta la energía de ionización y la afinidad electrónica de los átomos.

💡gráficos periódicos

Los gráficos periódicos son representaciones visuales que muestran la tendencia de las propiedades químicas de los elementos a lo largo de la tabla periódica. En el video, se utiliza un gráfico para ilustrar cómo la primera energía de ionización varía en función del número atómico, mostrando la tendencia general y las irregularidades debido a las configuraciones electrónicas específicas.

💡irregularidades en la tabla periódica

Aunque las propiedades químicas de los elementos tienden a variar de manera predecible en la tabla periódica, existen irregularidades debido a las configuraciones electrónicas y otras características atípicas de ciertos elementos. En el video, se discuten ejemplos de estas irregularidades, como el aluminio que tiene una energía de ionización menor que la del magnesio, a pesar de estar más a la derecha en el periodo.

Highlights

La energía de ionización es la energía mínima requerida para separar un electrón de un átomo en estado gaseoso.

Un mayor energía de ionización indica una mayor dificultad para separar el electrón del átomo.

La primera energía de ionización de sodio es de 496 kilojulios, obteniendo un sodio cation con carga más 1.

Las energías de ionización sucesivas aumentan desde la primera hasta la última ionización.

La tendencia de la energía de ionización en la tabla periódica es aumentar de izquierda a derecha en los periodos y de abajo hacia arriba en los grupos.

La carga nuclear efectiva está relacionada con la energía de ionización; mayor carga nuclear efectiva, mayor energía de ionización.

La configuración electrónica influye en la energía de ionización; por ejemplo, el boro y el oxígeno muestran irregularidades en la tendencia.

El litio pierde优先 el electrón de su capa electrónica más externa y energética al ionizarse.

El hierro pierde electrones del orbital 4s para formar Fe²⁺, conservando la configuración electrónica estable.

La afinidad electrónica mide el cambio de energía al agregar un electrón a un átomo gaseoso.

Un valor negativo de afinidad electrónica indica un proceso exotérmico y, por lo tanto, favorable.

La afinidad electrónica no sigue una tendencia lineal en la tabla periódica y depende de múltiples factores.

El argón tiene una alta energía de ionización debido a su configuración electrónica estable.

La afinidad electrónica del argón es positiva, lo que indica un proceso endotérmico y, por lo tanto, menos favorable.

La configuración electrónica y la carga nuclear efectiva son factores clave al determinar la afinidad electrónica.

La tendencia de la energía de ionización y la afinidad electrónica varían en la tabla periódica debido a la configuración electrónica y la carga nuclear.

Transcripts

2

[Música]

i

[Música]

estimados estudiantes la cátedra de

ciencias química les da la bienvenida de

esta vídeo tutoría en esta ocasión

estudiaremos los conceptos de energía de

ionización y afinidad electrónica

comencemos

en esta vídeo tutoría analizaremos dos

propiedades periódicas relacionadas con

los procesos de ganar y perder

electrones la primera de estas que vamos

a estudiar es la energía de ionización

la vamos a definir como la energía

mínima requerida para separar un

electrón de un átomo o de unión que se

encuentra en estado gaseoso básicamente

lo que tenemos en este caso entonces es

un átomo al cual le vamos a remover un

electrón

a mayor energía de ionización quiere

decir que tenemos una mayor dificultad

para poder separar ese electrón del

átomo como tal podemos observar el

ejemplo de la energía de ionización del

sodio si tenemos el átomo neutro de

sodio gaseoso y le quitamos un electrón

vamos a obtener la especie sodio catión

con carga más 1 y un electrón este

proceso está relacionado por lo que

llamamos una primera energía de

ionización que tiene un valor de 496

kilo julios

podemos tomar este mismo catión sodio +

1 y seguir quitándole electrones si le

quitamos un electro ma vamos a obtener

el cateo sodio + 2 a este proceso lo

llamaremos obtener o utilizar una

segunda energía de ionización en este

caso vemos que el valor es mucho más

alto con respecto al valor anterior

4.562 kilo julios esa es una tendencia

que vamos a ver generalmente en los

átomos conforme nosotros vayamos

realizando cada vez más y más ionización

es sucesivas esos valores de energía van

a ir aumentando así podemos decir que

las energías de ionización sucesivas van

aumentando desde la primera hasta la

última ionización que realicemos

la tendencia de la energía de ionización

en la tabla periódica es que va a

aumentar de izquierda a derecha en los

periodos

y también podemos ver que va a aumentar

desde abajo hacia arriba a través de los

grupos de la tabla periódica esta

tendencia es la misma tendencia que

observamos para la carga nuclear

efectiva y de hecho hay una relación

entre estos dos conceptos si pensamos en

la carga nuclear efectiva podemos ver

que entre mayor sea la carga nuclear

efectiva más atracción va a haber de los

electrones hacia el núcleo atómico

también podemos decir que la especie se

va a volver más pequeña va a tener un

tamaño menor si los electrones se

encuentran más cerca del núcleo y se

encuentran fuertemente atraídos entonces

vamos a necesitar una mayor energía para

poder arrancar los de latón y por eso la

energía de ionización aumenta con forma

mental a carga nuclear efectiva a lo

largo de la tabla periódica

podemos observar en el siguiente gráfico

la tendencia de la primera energía de

ionización en electrovoltios gráfica con

respecto al número atómico vemos que

aquí la tendencia general es que a lo

largo de un periodo por ejemplo desde

níquel hasta el neón o del sodio hasta

el argón

vamos a observar que cada vez la energía

de iniciación va aumentando más eso está

relacionado con los aumentos de carga

nuclear efectiva que ya hemos explicado

anteriormente sin embargo podemos

encontrar que hay ciertos elementos que

no cumplen completamente con esta regla

por ejemplo si observamos el elemento 2

y el elemento 3 del segundo periodo que

corresponden al b libio y al boro o si

observamos los elementos 5 y 6 de ese

mismo periodo que corresponden al

nitrógeno y el oxígeno vamos a ver que

no presentan la linealidad que tienen

los demás congéneres del periodo esto se

debe

algunas características de irregularidad

que podemos encontrar de vez en cuando

en las especies

podemos observar este mismo

comportamiento también en las especies

del tercer periodo donde los elementos 2

y 3 del periodo y los elementos se

incluye desde el mismo período tienen

diferencias en cuanto a la tendencia

lineal que observamos para la energía de

ionización

por lo general este tipo de faltas en la

tendencia que observamos a lo largo de

los periodos están relacionados con

irregularidades debidas a la

configuración electrónica de las

especies para poder entender esto

analizamos lo que pasa con el boro el

boro es una especie que se encuentra en

el segundo periodo y que tiene la

configuración electrónica 1 es de 22 s

22 p 1

resulta que cuando el boro atraviesa un

proceso de ionización pierde el electrón

que se encuentra en la capa más externa

de zinc en la capa 2 p esto quiere decir

que la especie de boro tendría una

configuración electrónica de 1 s 2 2 s 2

esta energía de ionización es más baja

de lo que nosotros esperaríamos en la

tendencia lineal de la tabla periódica y

eso se debe a que se requiere menos

energía de ionización para eliminar ese

electrón debido a que se encuentra en

una sub capa de tipo 2 p qué es más

energética

entonces arrancar ese electrón realmente

es favorable porque nos permite acelerar

ese nivel energético 2p y quedarnos con

los electrones de la capa 1s y 12 además

en este proceso ganamos estabilidad en

términos de la configuración electrónica

del boro recordemos que las

configuraciones electrónicas más

estables para las especies son aquellas

que tienen los orbitales o completamente

llenos o semilleros otro ejemplo de una

especie que tiene un comportamiento

similar es el caso del oxígeno en el

oxígeno tenemos la configuración

electrónica 1 s 2 2 c 2 2 p 4 en el

proceso de ionización el átomo de

oxígeno pierde el electrón de la capa

más externa del orbital 2 p que sería el

electrón 2 p 4

se requiere menos energía de ionización

debido a que en este caso disminuimos

también la repulsión que va a existir

entre el electrón y los demás electrones

que se encuentran en la nueva orbital y

nuevamente al realizar este proceso

vamos a obtener una configuración

electrónica más estable con una capa 2p

semi llena así que cuando observemos a

este tipo de irregularidades en la

tendencia lineal a lo largo de un

periodo están relacionadas con cambios

en la configuración electrónica que van

a influir en cómo se comporta la energía

de ionización

aquí vale la pena que conversemos

también sobre las configuraciones

electrónicas que vamos a utilizar para

los iones

hemos trabajado ya con configuraciones

electrónicas de especies neutras pero

cuando trabajamos con iones debemos

recordar que al eliminar electrones de

un átomo siempre se pierden primero los

electrones que se encuentran en los

orbitales ocupados con el mayor número

práctico principal observemos por

ejemplo el caso del litio la

configuración electrónica de litio es 1

s 2 12 segundo cuando perdemos un

electrón vamos a perder el electrón de

la capa electrónica más externa y más

energética que tiene el litio en este

caso entonces tendríamos que eliminar el

electrón del orbital 2 s 2 y quedaríamos

con una configuración electrónica 1 s 2

observemos qué pasa en el caso de una

especie como el hierro en el caso del

hierro tenemos la configuración argón 3

de 64 de ese 2 en este caso siempre

vamos a perder primero los electrones

del mayor nivel energético es decir en

este caso deberíamos perder primero los

los electrones que se encuentran en el

orbital 4 s

así si queremos formar el camión y el

roma 2 vamos a perder 2 electrones y la

configuración electrónica final del

campeón y eros + 2 sería argón 3 de 6

perdemos esos 2 electrones de la capa s

resolvamos el siguiente ejercicio vamos

a acomodar los elementos en orden

decreciente con respecto a la primera

energía de iniciación y tenemos estas

dos tendencias como hacemos con el

primer caso

donde tenemos a los elementos sodio

y cloro

de aluminio

a sufrir

y al cesio

vamos a empezar a trabajar entonces con

la propiedad periódica de la energía de

ionización y la energía de ionización

recordemos que tiene una tendencia donde

aumenta

de abajo a serio en la tabla periódica y

de izquierda a derecha

con una tendencia similar a la que

observamos con la carga nuclear efectiva

en este caso vamos a ordenar los

elementos de manera

decreciente así que vamos desde la

especie que tiene la mayor energía de

ionización hasta la que tiene la menor

energía de ionización la mayor energía

de ionización la vamos a encontrar

arriba y hacia la derecha del elemento

que se encuentra en el más en esta

posición es el cloro

así que va a ser la especie que va a

tener la mayor energía de ionización

luego tendríamos seguidamente a los

demás elementos que se encuentran dentro

del mismo nivel energético pero

trasladándonos cada vez más hacia la

izquierda tendríamos entonces en ese

orden azufre aluminio y posteriormente

sodio

la única especie que se encuentra en un

nivel por debajo del nivel 3 es la

especie de cesio entre más abajo estamos

en un grupo de la tabla periódica menor

va a ser nuestra energía de ionización y

por lo tanto el cesio de especie que

tiene la menor energía de iniciación del

grupo

vamos ahora con el segundo grupo de

elementos

para este segundo caso tenemos a las

especies

flor

potasio fósforo

calcio y neo

nuevamente las especies que tienen la

mayor energía de iniciación son las que

están más arriba y más hacia la derecha

así que el cne 11 sería en este caso la

especie con mayor energía de ionización

seguido del flúor que son los dos

elementos que se encuentran en el

segundo período observamos que si nos

movemos un poco hacia la izquierda nos

encontramos con el fósforo y si seguimos

hacia la izquierda vamos a llegar hasta

el periodo 4 en el grupo 2 con el calcio

y finalmente con la especie más hacia la

izquierda y hacia abajo que sería el

potasio

en el ejercicio 2

vamos a contestar la siguiente pregunta

en general la energía de ionización

aumenta de izquierda a derecha a lo

largo de determinado periodo sin embargo

el aluminio tiene una energía de

ionización menor que la del magnesio

vamos a explicar por qué

recordemos que por lo general cuando

encontramos irregularidades en la

tendencia de una propiedad periódica a

lo largo de ya sea un período un grupo

está relacionado con las configuraciones

electrónicas esto se aplica

principalmente cuando hablamos de

diferencias a lo largo de los periodos

como es el caso del magnesio versus el

aluminio

si revisamos la configuración

electrónica de estas especies tenemos

que el magnesio tiene una configuración

electrónica neon 3 s 2

y el aluminio tiene una configuración

electrónica

ni uno

desde ese 23 p 1

lo que no sé es el problema es que el

aluminio a pesar de que se encuentra más

hacia la derecha y debería tener una

mayor energía de ionización en realidad

tiene menor energía de iniciación que el

magnesio va en contra de la tendencia

general del periodo cuando esto ocurre

se trata de la configuración electrónica

y de la manera en que están distribuidos

los electrones a lo largo de estos

orbitales las y la energía de ionización

es baja en este caso quiere decir que es

favorable perder entonces este electrón

del orbital 3p resulta que recordemos

que es orbital 3 p es un orbital de

mayor energía que el 13 s y por lo tanto

tener solamente un electrón dentro del

ser vital conlleva un gasto de energía

para el átomo

si nosotros lo eliminamos entonces

podemos conseguir no sólo quitar nuestro

electrón

de ese orbital 3 p sino que además

conseguiríamos alcanzar una

configuración electrónica estable

recordemos que las configuraciones

electrónicas estables son aquellas que

tienen sus orbitales completamente

llenos o semi llenos

sin embargo esto corresponde al proceso

de perder un electrón para el aluminio

en el caso de perder un electrón para el

magnesio nosotros tendríamos que tomar

nuestra especie 3s 2 y quitar un

electrón de su nube electrónica de

manera que tendríamos la configuración

electrónica 3s

1

si observamos los diagramas de los

orbitales vemos qué

realmente perder ese electrón para el

magnesio es desfavorable debido a que

pierde la configuración electrónica

estable que tenía al tener un orbital 13

s 2 por lo tanto el aluminio tiene una

menor energía de ionización

debido a que al perder

su electrón podemos quitar un electrón

de un orbital más energético 3p y a la

vez ganar una configuración electrónica

estable mientras que es en el caso del

magnesio encontraríamos más bien una

alta energía de iniciación debido a que

quitar un electrón

me va a eliminar la estabilidad que

teníamos con un orbital 3s 2

completamente lleno

la segunda propiedad periódica que vamos

a conversar es la afinidad electrónica

en este caso la afinidad electrónica de

un átomo de unión es una medida del

cambio de energía asociado a agregar un

electrón a un átomo gaseoso en este caso

el proceso sería entonces tomar un átomo

neutro y agregar un electrón a sus 9

electrones en este caso a mayor

atracción entre un átomo y el electrón

que señal va a ser más negativa y por lo

tanto más favorable su afinidad

electrónica aquí vamos a recordar

algunos conceptos que definimos en el

tema 5 cuando hablamos de termodinámica

recordemos que los procesos más

favorables en la naturaleza son aquellos

que liberan energía los procesos exo

térmicos y esto se caracterizaba por

tener valores negativos de energía

entonces cuando nosotros decimos que una

especie tiene una buena afinidad

electrónica quiere decir que su valor de

afinidad electrónica a nivel de energía

va a ser un valor negativo podemos

ejemplificar esto de una mejor manera si

observamos las afinidades electrónicas

del flúor y del neón cuando el flúor

gana un electrón se forma el ión flor

la afinidad electrónica de este proceso

es de menos 328 kilos julios esto

corresponde a un proceso exotérmico y

por lo tanto es un proceso favorable

podemos decir entonces que tiene una

mayor tendencia a aceptar electrones por

otra parte tenemos al neón en estado

gaseoso cuando recibe un electrón se

vuelve la especie de neón -1 la afinidad

electrónica este proceso es mayor a cero

es decir es positiva eso quiere decir

que esto es un proceso endotérmicos y

que desfavorable esa especie tiene una

menor tendencia a aceptar los electrones

recordemos entonces que el proceso hecho

térmico es favorable cuando tenemos un

valor negativo estamos liberando a la

energía cuando tenemos un valor positivo

quiere decir que para que se lleve a

cabo el proceso necesitamos adicionar

energía al sistema es un proceso de

térmico y es desfavorable

el detalle que tenemos en cuanto a

tendencias con afinidad electrónica es

que si observamos el gráfico que vemos

en pantalla donde tenemos gráfica de la

firma electrónica en electrovoltios

contra el número atómico vamos a notar

que la tendencia aquí entre los periodos

y los grupos no es tan marcada tenemos

cambios más importantes entre los los

integrantes de los diferentes periodos y

de los grupos esto nos impide que

nosotros vemos una tendencia

generalizada para la afinidad

electrónica lo mejor cuando analizamos

afinidades electrónicas es que tomemos

en consideración las demás propiedades

de los elementos como por ejemplo la

configuración electrónica la energía de

ionización el tamaño de los átomos o su

carga nuclear efectiva

en el ejercicio 3 vamos a acomodar los

elementos de cada uno de los siguientes

grupos en alguien creciente de afinidad

electrónica y tenemos aquí tres grupos

de elementos para clasificar

en el caso de la vela

afinidad electrónica debemos recordar

que no existe una tendencia general que

podamos aplicar a ciencia cierta debido

a que la afinidad electrónica depende

mucho de factores como el tamaño de

radio atómico la configuración

electrónica la energía y una sesión y

demás así que para analizar tendencias

definida lecciones que tenemos que tener

en consideración varios de estos

criterios para el primer caso donde

tenemos litio sodio y potasio

podemos pensar que en este caso la

especie que va a tener una mayor una

afinidad más fácil hacia los electrones

va a ser aquella que tenga una carga

nuclear efectiva mayor

en este caso el átomo de litio es el que

tiene esa carga nuclear efectiva mayor

al tener esa carga nuclear efectiva más

alta tiene la capacidad de recibir los

electrones con más facilidad ahora

recordemos que los valores favorables de

afinidad electrónica son negativos así

que si queremos ordenar esta tendencia

de manera creciente debemos empezar con

la especie que tenga el valor más

negativo de afinidad electrónica es

decir aquella que reciba de mejor manera

los electrones que ya establecimos que

es el litio de la especie que va a tener

los valores más negativos de afinidad

electrónica en este caso y conforme

perdamos carga nuclear efectiva vamos a

tener una menor tendencia a recibir

electrones y por lo tanto la afinidad

electrónica se volvería cada vez más

positiva

y tendríamos una menor afinidad hacia

los electrones

en el caso b tenemos a las especies

yodo

cloro

y bromo

nuevamente en este caso esperaríamos que

la especie que tenga una mejor manera

para recibir electrones sea la especie

que tenga la mayor carga nuclear

efectiva en este caso el cloro

entonces tendría el valor más negativo

de afinidad electrónica

y la tendencia

sería la misma que en el caso anterior

conforme vayamos bajando en la tabla

periódica va disminuyendo la carga

nuclear efectiva tenemos una menor

tendencia una menor capacidad para traer

a los electrones y por lo tanto los

valores se volverán más positivos la

afinidad electrónica sería menos

favorable

en el ejercicio 4 tenemos que el árbol

tiene valores muy positivos de energía

de ionización y afinidad electrónica qué

significan estos valores positivos en

cada uno de los casos

el argón es una especie que tenemos

en la tabla periódica

el árbol

se encuentra en el grupo de los gastos

nobles de la tabla periódica su

configuración electrónica sería

leon

3s 23 p 6

es una especie que tiene

una configuración electrónica muy

estable de vida que tenemos el orbital

3s completamente lleno y el orbital 3p

también completamente lleno de

electrones

qué quiere decir que tengamos una alta

energía de ionización quiere decir que

para quitar un electrón se necesita

mucha energía

y esto se debe a que al quitar ese

electrón vamos entonces a perder nuestra

configuración electrónica estable por

eso entonces tenemos una alta con una

alta energía de ionización

ahora qué significa que tengamos una

alta afinidad electrónica recordemos que

los valores altos de afinidad

electrónica quieren decir que tenemos

procesos desfavorables

añadir un electrón a este orbital

implica abrir un nuevo nivel 4 es donde

podamos colocar ese electrón no solo

estamos perdiendo la configuración

electrónica estable sino que además

estamos abriendo un nuevo nivel

energético que va a inka conllevar un

gasto energético importante para la

especie por lo tanto la afinidad

electrónica de este proceso va a ser

alta debido a que estamos atravesando

también un proceso donde

desestabilizamos la configuración

electrónica de la especie y agregamos un

nivel energético mayor lo cual implica

un gasto mayor de energía de parte de la

cátedra de ciencias químicas esperamos

que esta vídeo tutoría haya sido de su

utilidad muchas gracias

[Música]