¿Cómo cambia la reactividad de los metales y los no metales a medida que aumentan los números atómicos de los elementos en un grupo?

Voy a responder a esto en términos muy básicos y generales, en caso de que esté estudiando IGCSE / A nivel / equivalente, ya que sé que esto se enseña en estos niveles y sé que los exámenes que evalúan esto son la semana y la siguiente.

Esta es la información de fondo que necesitas saber:

A medida que desciendes un grupo, el número atómico aumenta.
El número de capas de electrones también aumenta.
Las capas de electrones entre los electrones externos y el núcleo tienen un efecto de “protección” que reduce la atracción de los electrones externos al núcleo.

Los elementos en el lado izquierdo de la tabla (es decir, grupo 1 y 2):

Estos reaccionan perdiendo electrones y la reactividad aumenta a medida que avanzas en el grupo.

Esto se debe a que el mayor número de envolturas de electrones da como resultado un mayor blindaje y una mayor distancia entre los electrones externos y el núcleo, lo que reduce la atracción de los electrones hacia el núcleo. Esto significa que se necesita menos energía para eliminar los electrones externos, por lo que se pierden más fácilmente.

Los elementos en el lado derecho de la tabla (es decir, el grupo 7 y 6, no los gases nobles):

Estos reaccionan al ganar electrones y la reactividad disminuye a medida que avanzas en el grupo.

Nuevamente, esto se debe al aumento en el número de capas de electrones a medida que lo hace hacia abajo, lo que significa un mayor efecto de protección y una mayor distancia entre los electrones externos y el núcleo. Esta vez, aunque el resultado es que los electrones entrantes son menos atraídos por el núcleo y, por lo tanto, se obtienen con menos facilidad.

El número atómico aumenta de arriba a abajo en el grupo. Por lo tanto, los radios atómicos siguen aumentando, la entalpía de ionización disminuye, la electronegatividad disminuye.

Debido a esto, los caracteres metálicos aumentan y los caracteres no metálicos disminuyen de arriba a abajo en el grupo.

Como sabemos, de izquierda a derecha en un período el tamaño atómico disminuye y de arriba a abajo en un grupo el tamaño atómico o el radio aumenta y los metales son donantes de electrones y los no metales son aceptores de electrones, por lo que la reactividad del metal aumenta de arriba a abajo en un grupo debido a un mayor efecto de blindaje en un período sucesivo en un grupo. Y de arriba a abajo en un grupo, la reactividad sin metales disminuye a medida que un mayor efecto de blindaje no puede permitir que el átomo atraiga electrones hacia él.

Comprender esto es clave para entender la estructura de la tabla periódica. Permite a un químico predecir, hasta cierto punto, la estructura de la tabla. Fue lo que le permitió a Mendeleev predecir las propiedades de elementos desconocidos.

Hay videos alrededor que muestran cómo los metales alcalinos reaccionan con el agua. Todos reaccionan, pero la velocidad de la reacción aumenta a medida que avanzamos en la tabla periódica. El litio se evapora silenciosamente mientras reacciona. El sodio se derrite y zumba en la superficie. El potasio se calienta lo suficiente como para encender el hidrógeno producido. Rubidio lanza vapor y quema metal en el aire. El cesio reacciona explosivamente. (No quiero estar cerca si algunos smartypants deciden reaccionar Francium con agua). Todos los metales alcalinos (Grupo I) tienen un solo electrón de valencia en sus capas externas. A medida que avanzamos por la tabla, el efecto de blindaje de las envolturas rellenas intermedias debilita progresivamente la atracción hacia el núcleo, lo que hace que el átomo tenga más probabilidades de perder ese electrón de valencia y convertirse en un ion. La naturaleza metálica del elemento aumenta a medida que avanzamos hacia abajo. El litio es lo suficientemente duro como para usarse en aleaciones estructurales. El potasio es lo suficientemente suave como para aplastar un bulto con el extremo de una espátula.

En el extremo opuesto de la tabla periódica, en el grupo VII, los halógenos ganan gradualmente la naturaleza metálica a medida que bajamos de la parte superior de la tabla. Hasta que, en el fondo tenemos elementos casi metálicos. En la parte superior, tenemos el flúor, que es el átomo con mayor probabilidad de agarrar un electrón de otro lugar para llenar su capa externa casi completa. Es el elemento menos metálico.

Ahora mire la fila 2 de la tabla periódica que comienza con Litio. A medida que el número atómico aumenta, la capa externa gana un electrón y se vuelve cada vez más difícil perder electrones para formar iones. En la mitad de la fila está el carbono que, en teoría, puede perder o ganar cuatro electrones para alcanzar un estado estable. En la práctica, esos elementos en el medio forman enlaces covalentes en su lugar. Al final de la fila está el flúor.

Así la naturaleza metálica aumenta a medida que bajamos de la mesa. Disminuye a medida que avanzamos por la mesa. Eso conduce a la “relación diagonal” entre elementos como el magnesio y el potasio, el calcio y el sodio. Las propiedades de los elementos en las relaciones diagonales muestran similitudes.

(Ignoraremos los metales de transición por ahora. No hay nada que ver aquí. Continúe).

2 cosas vienen a la mente de inmediato: electronegatividad y valencia. A medida que desciende un grupo en la tabla periódica, los elementos se vuelven menos electronegativos. Los elementos que son electropositivos tienden a reaccionar con elementos que son electronegativos. Entonces, como Ca es más reactivo que Mg, pero O es más reactivo que S. La cosa de la valencia es para los no metales, pero a medida que desciendes, los elementos tienen orbitales con energías similares, por lo que obtienes valencias más altas y más características metálicas. Metales y no metales tienden a ser reactivos entre sí.

Una cosa más: para tener una reacción química rápida, generalmente se necesita un líquido. Por lo tanto, cuanto más bajo es el número atómico, más baja es la masa atómica y, por lo tanto, más bajos son los puntos de ebullición y fusión. Entonces, O reacciona más rápido que S en parte porque O2 es un gas, mientras que S8 es un sólido.

E = mc ^ 2. Cuanto más masa y elemento tiene la mayor deformación del espacio y el tiempo que tiene.

Voy a decir esto también: un solo átomo no tendrá ningún efecto medible. Con toda la masa de nuestro sol, apenas se notaba que las estrellas realmente cambiaban de posición durante el eclipse solar. No creo que un átomo sea detectable por cualquier instrumento que el hombre haya hecho.

Abajo del grupo (aumento en el número atómico), la reactividad de los metales aumenta y la reactividad de los no metales disminuye.

Le resultará muy largo responder, por lo que le recomiendo que lea información del enlace a continuación. Y si aún tiene alguna duda, no dude en preguntar.
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