Cambio en el orden de electronegatividad en un grupo de los grupos 13-16 al grupo 17
On noviembre 26, 2020 by adminEn general, bajar un grupo Z eff inicialmente aumenta pero luego se vuelve aproximadamente constante, mientras que los electrones están en orbitales n más altos, por lo tanto, electrones de valencia en promedio más lejos del núcleo, por lo tanto, el tamaño del átomo aumenta y la electronegatividad disminuye. Existe una excepción en los grupos 13-16, que van de la fila 2 a la 3, donde los átomos de los elementos de la fila 3 tienen mayor electronegatividad que los átomos de los elementos de la fila 2. Esto se debe a que el elemento de la fila 3 sigue al bloque d, donde 10 se han agregado electrones adicionales en el siguiente n abajo, así que no proteja completamente los electrones de valencia de la carga nuclear. Eso es un montón de electrones que no protegen mucho, sin embargo, la carga nuclear ha aumentado en +10 con 10 protones adicionales. En consecuencia, Z eff aumenta de la fila 2 a la 3 más de lo esperado, por lo que aumenta la electronegatividad.
¿Por qué entonces, cuando llegas al grupo 17, esta tendencia ya no se mantiene? ¿la electronegatividad disminuye de Cl a Br (ver gráfico arriba)?
Comentarios
- Yo " huelo un rata " aquí. ¿Cuál ' es la fuente de sus datos y qué escala de electronegatividad?
- La fuente es mi conferenciante. No ' no sé qué escala de electronegatividad usó para crear el gráfico.
- Entonces debe verificar los datos válidos. Las diferentes escalas utilizan diferentes propiedades para los cálculos. Por ejemplo, en lo que respecta a la escala de Pauling (la más común), S es ligeramente más electronegativa que Se. Otro punto es que F debería ser precisamente 4.
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Este puede explicarse simplemente por la configuración electrónica. La configuración electrónica del bromo es $ 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 4s ^ 2 3d ^ {10} 4p ^ 5 $ Por lo tanto, Puede ver que tiene 5 electrones en la subcapa 4p que proporciona un efecto de protección, por lo que su electronegatividad es menor que la del cloro. También ha disminuido debido al aumento de tamaño del cloro al bromo.
Respuesta
La Carga Nuclear Efectiva de un átomo (Z eff ) es la carga neta que experimenta un electrón en un átomo con múltiples electrones. 5 Aumenta en un período (ya que se agrega un protón adicional por cada movimiento incremental en un período) y generalmente permanece constante en un grupo (ya que el caparazón anterior ahora también protege algo de carga). Creo que quiso decir abajo un grupo en lugar de un período. Sin embargo, este cambio en la carga nuclear efectiva de un grupo es relativamente insignificante. (1)
A medida que uno se mueve en un grupo, los niveles de energía más altos están siendo ocupados por los electrones de valencia, el número de protones aumenta y también hay más electrones de valencia. En consecuencia, no solo el átomo es más denso, sino que los radios atómicos también aumentan, debido al aumento de las capas ocupadas y al aumento de la repulsión electrostática por el mayor número de electrones de valencia. (1)
La electronegatividad es una medida de la capacidad de un elemento para atraer electrones en un enlace covalente. De acuerdo con las tendencias periódicas, aumenta un grupo y a lo largo de un período (de izquierda a derecha). (1) Entonces, en teoría, los valores de electronegatividad deberían disminuir de Si a Ge (aunque Ge no se muestra en su gráfico) o de Al a Ga, pero este no es el caso. ¿Por qué no es así? Bueno, como dijiste, tiene algo que ver con el bloque d. Para ser más conciso, se debe a la contracción del bloque d, que, en nuestro caso, se refiere al «aumento inesperadamente pequeño (o incluso disminución) del radio atómico / iónico al moverse hacia abajo de un grupo «. (2) (3) Por ejemplo, Al y Ga, que tienen radios atómicos de 184 pm y 187 pm respectivamente. (4) Uno esperar esto yo Aumente el radio para que sea mucho mayor ya que el galio ocupa un nivel de energía adicional. Sin embargo, la configuración electrónica de Ga es [Ar] 3d10 4s2 4p1. Como se puede ver, los orbitales 3d están ocupados con electrones; estos electrones son ineficaces para proteger. Por lo tanto, los electrones de valencia de Ga experimentan una fuerza de atracción más fuerte de su En consecuencia, Ga tiene un radio atómico más pequeño de lo esperado y, como es el caso, su electronegatividad aumenta como resultado de que el núcleo tiene una atracción más fuerte por los electrones que si tuviera un radio atómico mayor.
En general, estas inconsistencias en las tendencias periódicas de la electronegatividad se pueden atribuir a que los electrones de los orbitales d son ineficaces en el blindaje, lo que da como resultado una fuerza de atracción de un núcleo más fuerte de lo esperado.Por lo tanto, creo que su pregunta podría reformularse como por qué existe esta interrupción en las tendencias de electronegatividad en lugar de por qué el grupo 17 no sigue estas tendencias, aunque al final, estas preguntas darán como resultado la misma respuesta.
Nota: Recomiendo revisar las referencias que he enumerado a continuación para tener una mejor idea de lo que se está discutiendo.
Referencias:
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Libro de texto de química de nivel superior de Pearson , 2ª Edición. Por Catrin Brown y Mike Ford. Capítulo 3: Periodicidad
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https://www.quora.com/What-is-a-detailed-explanation-of-d-block-contraction
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https://en.wikipedia.org/wiki/D-block_contraction#/media/File:D-block_contraction–EN.png
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https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_radii_of_the_elements_(data_page)
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https://www.thoughtco.com/definition-of-effective-nuclear-charge-605056
Otras referencias útiles:
Comentarios
- Su La definición de carga nuclear efectiva es incorrecta. De hecho, es la carga neta positiva experimentada por cualquier electrón en un átomo.
- Buen punto. Cambiado.
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