Amir se ha puesto en la televisión un documental sobre la energía nuclear. Están explicando que, en la actualidad, el uranio es el principal combustible utilizado en los reactores nucleares. Amir desconoce la ubicación del uranio en la tabla periódica, así que decide consultarla: ve que es un elemento de transición interna (grupo f) de símbolo U, número atómico 92 y masa atómica 238.

En el documental explican que debe su nombre al dios de la mitología clásica Urano y al planeta, y que se identifica por su color gris plateado.

Entre sus propiedades citan su maleabilidad, que no es un buen conductor de la electricidad y su elevada densidad. Otra de ellas es su radiactividad. Por eso, el uranio enriquecido es el combustible de las centrales nucleares para la obtención de electricidad.

A día de hoy, la energía nuclear supone un 17 % del total de la energía que se genera en el mundo. 

La configuración electrónica de los elementos químicos determina muchas de sus propiedades.

A continuación analizaremos algunas de las propiedades periódicas más importantes, como el tamaño atómico y el carácter metálico, observando la posición que ocupa cada elemento en el sistema periódico.

Justifica por qué aumenta el tamaño de los átomos de los elementos de un grupo al aumentar el número atómico. Apóyate en la configuración electrónica de la capa de valencia de los elementos del grupo 1.

Consultamos la tabla periódica y escribimos la configuración electrónica de los elementos del grupo 1:

Cuando aumenta el número atómico en los elementos de un grupo, aumenta el periodo. Esto significa que sus electrones de valencia se encuentran en una capa cada vez más alejada del núcleo. Así, en el Li están en la capa 2, mientras que en el Cs están en la capa 6.

La capa de valencia determina el tamaño del átomo. Cuanto mayor sea su número, mayor es el tamaño del átomo.

Justifica por qué disminuye el tamaño de los átomos de un periodo al aumentar el número atómico. Utiliza como ejemplo el periodo 2.

Consultamos la tabla periódica y escribimos la configuración electrónica de los elementos del periodo 2:

Todos los elementos del mismo periodo tienen sus electrones de valencia en la misma capa. Pero a medida que aumenta su número atómico, aumenta la carga positiva de su núcleo. Esto hace que aumente la atracción que ejerce
el núcleo sobre los electrones de valencia. En consecuencia, el tamaño del átomo disminuye.

Observa el tamaño relativo de los átomos de algunos elementos del sistema periódico:

Con la excepción de los elementos del grupo 18, todos los átomos se combinan con otros átomos, de su mismo elemento o de otro. Por ello, a los elementos del grupo 18 se les llama gases nobles.

Esto nos lleva a pensar que los átomos de los gases nobles son los más estables. Los demás se combinan con el objetivo de alcanzar la misma estabilidad.

La estabilidad de los gases nobles se debe a que tienen estructura de nivel completo, es decir, la configuración electrónica de su nivel más externo es s²p⁶ (8 electrones) o 1s² para el helio.

Se denomina carácter metálico de un elemento a su capacidad para perder electrones.

El carácter metálico de los elementos es una propiedad periódica:

• Todos los metales del mismo grupo forman un ion con la misma carga, porque tienen el mismo número de electrones en su nivel más externo.
• Por la misma razón, todos los no metales de un mismo grupo forman un anión con la misma carga.

En los elementos del grupo 14 al 18, solo son no metales los primeros. A medida que se desciende en el grupo, aumenta el carácter metálico. Esto se debe a que los electrones que capta el átomo deben ser atraídos por su núcleo, y esto es más difícil cuanto mayor es el número de electrones y cuanto más lejos del núcleo se encuentre el nivel más externo.

Entre los metales y los no metales de los elementos de los grupos 14 al 18 están los semimetales o metaloides. Tienen un comportamiento intermedio en cuanto a conductividad eléctrica o térmica, o brillo metálico.
Entre ellos, están muchos semiconductores de gran importancia en electrónica, como el silicio, el germanio o el arsénico.

Los elementos de los grupos 1 y 2 son metales muy reactivos. Pierden sus electrones con gran facilidad; por eso casi siempre los vemos como cationes, formando parte de compuestos.

La mayor parte de los metales que conocemos están entre los elementos de transición: Cu, Ag, Au, Hg, etc. Como son menos reactivos, pueden existir sin combinarse con otros elementos. Casi todos los metales son sólidos brillantes a temperatura ambiente y conducen el calor y la electricidad. Estas características los diferencian de los elementos no metálicos.

La configuración electrónica de los elementos químicos determina muchas de sus propiedades.

A continuación analizaremos algunas de las propiedades periódicas más importantes, como el tamaño atómico y el carácter metálico, observando la posición que ocupa cada elemento en el sistema periódico.

El tamaño de los átomos

• En cada grupo, el tamaño aumenta al aumentar el número atómico.
• En cada periodo, el tamaño disminuye al aumentar el número atómico.

El carácter metálico

Los átomos de los gases nobles son los más estables. Los demás se combinan con el objetivo de alcanzar la misma estabilidad.

Se denomina carácter metálico de un elemento a su capacidad para perder electrones.

• Se llaman metales los elementos que tienden a perder electrones para alcanzar la configuración de un gas noble. Forman cationes.

• Se llaman no metales los elementos que tienden a ganar electrones para alcanzar la configuración de un gas noble. Forman aniones.

Resumen. Propiedades periódicas

Señala si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones sobre las propiedades periódicas de los elementos:

Ordena los siguientes elementos de mayor a menor tamaño de sus átomos:

Tℓ, Ga, Aℓ, In y B