No Metales

Localizacin en la tabla peridica

Los no metales se encuentran situados en la parte derecha de la tabla peridica, difieren de los metales, tanto en sus propiedades fsicas como por sus propiedades qumicas.

En la naturaleza se pueden encontrar unidos a los metales o a otros no metales para formar una amplia gama de compuestos. Tambin los podemos encontrar libres.

Propiedades fsicas

Estado de agregacin: pueden ser slidos a temperatura ambiente como el

carbono, lquidos como el bromo y gaseoso como el xgeno. Apariencia: presentan gran variedad de colores. Por ejemplo: el bromo es

rojizo, el azufre es amarillo y otros son incoloros como el nitrgeno. ninguno

presenta brillo metlico. Ductibilidad y maleabilidad: los slidos no metlicos son dctiles ni maleables,

no se pueden convertir en lminas ni en hilos, son compctos pero cuando se los

golpea son muy quebradizos. Densidad: por lo gneral es menor a los metales. Conductividad trmica y elctrica: son malos conductores del calor y de la

electricidad.

Propiedades qumicas

Propiedades peridicas: retiene con fuerza los electrones de la capa externa (electrones de valencia) y tienden a atraer electrones de otros elementos

durante una reaccin qumica. Electrones en la capa externa: tienen en su capa de valencia 4 o ms

electrones, por ejemplo los elementos del grupo IVA tienen 4 electrones, los del

grupo VA 5 electrones y los del VIA 6 electrones. Reactividad: la facilidad con que los metales no metales reaccionan con otros

elementos es variable; algunos son extremadamente variables; algunos son extremadamente reactivas, por ejemplo el flor y el oxgeno, pero otros no se

combinan con ningn otro elemento.

METALOIDES

Los elementos que no se pueden clasificar como metales o como no metales; tienen propiedades de los dos grupos y se les llaman metaloides o semimetales. Estos son el

boro (B) del grupo IIA, silicio (Si) del grupo IVA, germanio (Ge) del grupo IVA, arsnico (As) del grupo IVA, antimonio (Sb) del grupo VA y telurio (Te) del grupo VIA

Propiedades fsicas

Los metaloides poseen propiedades fsicas semejantes a las de los metales y los no metales. Son slidos a temperatura ambiente, la mayora de ellos presentan brillo metlico, por lo general son muy duros y se pueden presentar en diferentes formas

alotrpicas. Por ejemplo, el silicio se puede encontrar en dos formas: la cristalina, en la cual los tomos se encuentran perfectamente ordenados en el espacio y la amorfa, cuyo ordenamiento de tomos es irregular.

Son llamados semiconductores por no ser muy buenos conductores del calor ni de la electricidad, ejemplo: el silicio, el germanio, el arsnico y el antimonio.

Propiedades qumicas

Tienen 3 o ms electrones en su capa externa (capa de valencia): el boro tiene 3 electrones, el silicio y el germanio 4, el arsnico y el antimonio 5 y el telurio 6.

La reactividad de los metaloides es variada; algunos son ms reactivos que otros. Pueden reaccionar con algunos metales y con los no metales; en general reaccionan con los halgenos y el oxgeno.

El boro reacciona con el hidrgeno par formar sales llamadas hidruros, que se emplean en los laboratorios qumicos. Con el oxgeno forma xidos cuyos derivados, cido

brico y brax, se emplean en lavados oculares, en lavanderas y limpieza.

El silicio es un elemento poco reactivo que, con el oxgeno, forma el dixido de silicio

dando lugar a slidos de alto punto de fusin, duros y quebradizos que se encuentran en el cuarzo, gata y arena.

El dixido de silicio se puede combinar con metales, con magnesio para formar el talco

y con aluminio para formar arcilla.

El arsnico y el antimonio reaccionan con los halgenos y el oxgeno. Se encuentran en la naturaleza combinados con azufre.

GASES NOBLES O INERTES Elementos gaseosos que pertenecen al grupo VII A. Se caracterizan por tener llenos

los orbitales del ultimo nivel de energa

Estos elementos tienen la propiedad de presentar ocho electrones en su ltimo nivel de

energa, exceptuando al helio, que solo posee dos electrones en total . Esta configuracin electrnica de los gases nobles se conoce como octeto , y es importante por su estabilidad qumica que adquiere el tomo que la presente.

Los gases nobles son pocos reactivos qumicamente, solamente se han logrado sintetizar algunos compuestos de ellos bajo condiciones especiales.

2.9.3 Tabla Peridica :Propiedades Peridicas

Las propiedades peridicas comprenden:

Radio atmico. Potencial de ionizacin ( I ) Radio Inico

Electronegatividad Afinidad electrnica ( AE )

La tabla muestra las variaciones peridicas que experimentan el radio atmico, la

energa de ionizacin y la afinidad electrnica en la tabla peridica Radio Atmico

Es la distancia que existe entre el ncleo y la capa ms externa (capa de valencia). Por medio del radio atmico es posible determinar el tamao del tomo.

En los grupos, el radio atmico aumenta directamente con su nmero atmico y nmeros de niveles o sea de arriba haca abajo.

En los perodos el radio atmico disminuye a medida que aumenta su nmero atmico o sea de izquierda a derecha. Esto se debe a la atraccin que ejerce el ncleo sobre los

electrones de los orbitales ms externos, disminuyendo as la distancia ncleo-electrn

Volumen atmico

La variacin peridica del tamao de los tomos fue observada por Lothar Meyer,

quien obtuvo los volmenes atmicos al dividir el peso atmico del elemento por su densidad. El volumen hallado por este mtodo da una indicacin cualitativa del mismo,

ya que la densidad del elemento esta determinada por su estructura cristalina. Sin embargo , la representacin del volumen molar en funcin del numero atmico permite observar que la variacin peridica del volumen es clara.

Los diferentes elementos, al tener sus electrones situados en niveles diferentes, presentan volmenes atmicos variables. En el valor del volumen influye tambin la

carga nuclear : al aumentar el numero de protones del ncleo, la atraccin sobre los electrones se hace mayor y el volumen tiende a disminuir.

Al analizar la variacin del volumen atmico en los elementos de un mismo periodo se observa una disminucin desde los tomos situados a la izquierda del periodo, hacia los elementos centrales, para volver a aumentar el volumen progresivamente a medida

que nos acercamos a los elementos situado a la derecha del periodo.

En el mismo grupo del sistema peridico, el volumen de los elementos aumentar el

numero atmico, ya que existe mayor numero de niveles electrnicos. As el sodio (1s2 2s2 2p6 3s1) es ms grande que el litio (1s2 2s1).

En general, cuando los elementos tienen volmenes atmicos pequeos, los electrones del nivel mas externos estn fuertemente atrados por el ncleo y, por tanto, son

cedidos con gran dificultad.

Por el contrario, los elementos de volmenes atmicos elevados ceden sus electrones

de valencia fcilmente, ya que la atraccin nuclear que sufren es muy pequea.

Potencial O Energa de Ionizacin

Es la mnima energa necesaria para liberar el electrn ms externo de un tomo

gaseoso en su estado neutro:

:

Donde:

M(g) es le tomo gaseoso

M+ el ion formado e- el electrn liberado.

En un perodo, la energa de ionizacin aumenta de izquierda a derecha al aumentar el nmero atmico.

Dentro de un mismo grupo la energa de ionizacin disminuye conforme aumenta el nmero atmico

El potencial de ionizacin disminuye al aumentar el perodo y aumenta al

desplazarse de izquierda a derecha. Los elementos con menor potencial de Ionizacin son buenos agentes reductores y son fcilmente ionizables. Un ejemplo de estos es el grupo de Metales Alcalinos (Grupo que contiene al Na, K, Li, Cs, Fr).

Radio Inico

Cuando un elemento gana o pierde electrones se transforma en un ion, y el valor de su

radio ionico es diferente el valor del radio atmico anteriormente analizado. Se consideran dos casos:

1. Que el elemento gane electrones.

Estos se alojan en los orbitales vacos, transformando el tomo en un anin. La ganancia de electrones por un tomo no metlico aislado es acompaada por un aumento de tamao.

Por ejemplo en el caso de halgenos, situados en el grupo VIIA, ellos presentan una configuracin electrnica en su ultimo nivel, igual a ns2

np5 , por tanto pueden acercar un electrn en su ultimo nivel para tomar estructura de gas noble, ns2 np6 con lo cual el elemento gana estabilidad y se transforma en un anin (ion con carga negativa).

Al comparar el valor del radio atmico de cualquier elemento con su anin, este es siempre mayor, debido a que la carga nuclear es constante en ambos casos, mientras

que al aumentar el numero de electrones en la capa mas externa, tambin aumenta la repulsin entre los mismos aumentando de tamao el orbital correspondiente y por tanto tambin su radio inico.

2. Que el elemento pierda electrones.

Generalmente se pierden los electrones de valencia y se transforma en un cation. La perdida de electrones por un tomo metlico aislado es acompaada por una disminucin en su tamao.

Como ejemplo consideremos el caso de los metales alcalinoterreos (grupo II): presentan una configuracin electrnica en su ultimo nivel,

igual a ns2, por perdida de estos dos electrones adquieren la configuracin electrnica del gas noble que le precede en la tabla peridica, ganando estabilidad y tranformandose en un catin con dos

cargas positivas.

El valor del radio atmico del elemento es siempre mayor que el del correspondiente cation, ya que este a perdido todos los electrones de su

orbital de valencia y su radio efectivo es ahora el del orbital n -1, que es menor.

Electronegatividad

Es la fuerza de atraccin con la los tomos de una molcula atraen a los electrones.

En un grupo o familia, la electronegatividad disminuye de arriba haca abajo, es decir, es menor cuando aumenta el nmero atmico. En los perodos, la eleltronegatividad de izquierda a derecha.

La electronegatividad aumenta hacia la derecha de la tabla peridica y de abajo hacia arriba, sto quiere decir que el elemento mas electronegativo es el Flor con un valor de 4.0 (Escala de Pauli) y el

elemento menos electronegativo es el Francio.

Afinidad Electrnica

Es la energa liberada cuando un electrn se agrega a un tomo gaseoso neutro:

En los perodos, la finalidad electrnicas aumenta de izquierda a derecha al aumentar

el nmero atmico y en los grupos, los valores de afinidad electrnica no varan notablemente, sin embargo, disminuye de arriba haca abajo, cuando aumenta el nmero atmico.

Los elementos que tienen la mayor afinidad electrnica son la Familia de

los Halgenos (Grupo que contiene al F, Cl, Br, I, At) estos elementos actan como buenos agentes oxidantes.

ENERGIAS DE IONIZACION DE LOS ELEMENTOS DEL 1 Y 2 PERIODOS

ELEMENTOS 1 Ei (eV)

H 13.6

He 24.6

Li 5.4

Be 9.3

B 8.3

C 11.3

N 14.5

O 13.6

F 17.4

Ne 21.5

A continuacin se muestran algunas caractersticas de algunos elementos de la tabla

peridica, segn su clasificacin dentro de esta

METALES ALCALINOS

NOMBRE CESIO FRANCIO LITIO

Smbolo Cs Fr Li

Perodo 6 7 2

Grupo 1 1 1

Masa atmica 132,90545 (223) 6,941

Nmero atmico 55 87 3

Nmero de oxidacin 1 1 1

Estado de agregacin lquido Lquido slido

Estructura electrnica 2 - 8 - 18 - 18 - 8 -

1 2 - 8 - 18 - 32 - 18 - 8

1 2 - 1

Electronegatividad 0,79 0,7 1,0

Energa de 1 ionizacin (eV)

3,894 - 5,392

Istopos (abundancia %) 133 (100) 223

6 (7,42)

7 (92,58)

NOMBRE POTASIO RUBIDIO SODIO

Smbolo K Rb Na

Perodo 4 5 3

Grupo 1 1 1

Masa atmica 39,0983 85,4678 22,989770

Nmero atmico 19 37 11

Nmero de oxidacin 1 1 1

Estado de agregacin slido slido slido

Estructura electrnica 2 - 8 - 8 - 1 2 - 8 - 18 - 8 - 1 2 - 8 - 1

Electronegatividad 0,8 0,8 0,9

Energa de 1 ionizacin (eV) 4,341 4,177 5,139

Istopos (abundancia %) 39 (93,078) 85 (72,15) 23 (100)