3 QUIMICA Schaum

120 CAPÍTULO 8 ESTRUCTURA ATÓMICA Y LA LEY PERIÓDICA
Mg 2+ tiene el doble de atracción estática por el electrón eliminado que el Mg 1+ . Sin embargo, la segunda energía
de ionización del sodio es muchas veces mayor que la primera, porque el segundo electrón debe salir del nivel
n = 2, y no del nivel n = 3 (más alejada del núcleo).
AFINIDAD ELECTRÓNICA
Algunos átomos libres pueden capturar un electrón adicional y formar un anión estable, en estado gaseoso, en especial
los elementos que tienen el subnivel p casi completo (sobre todo de los grupos VIA y VIIA). Por ejemplo:
Cl(g)+ e − (g) → Cl − (g)
H = − 349 kJ/mol (exotérmico)
Para la mayoría de los elementos, el primer electrón que ganan es un proceso exotérmico (se desprende energía).
La afinidad electrónica (AE) del cloro es −349 kJ por mol de electrones ganados. Cuanto mayor sea la afinidad electrónica
(la del cloro es alta), es más probable que el elemento forme un anión. Las afinidades electrónicas de los elementos
tienen cierta tendencia a aumentar en un periodo, al incrementar el número atómico.
PROPIEDADES MAGNÉTICAS
Las propiedades magnéticas de la materia dependen de las propiedades de los átomos individuales. Como se ha visto,
el espín del electrón tiene un momento magnético asociado con él. Dos electrones que ocupan el mismo orbital (mismos
n, l y m l ) anulan sus momentos magnéticos, porque los dos valores de m s tienen igual magnitud y el momento angular
de espín es opuesto (iguales momentos magnéticos, pero opuestos). Eso quiere decir que los átomos, iones o compuestos,
en los que al menos un orbital está ocupado con un solo electrón, tienen un momento magnético neto. Esas sustancias
se llaman paramagnéticas y son atraídas por un campo magnético. La magnitud del momento magnético (y la
cantidad de espines electrónicos desapareados) se puede determinar en forma experimental midiendo la fuerza de
atracción de la sustancia hacia un campo magnético externo. Las sustancias que no tienen espines electrónicos desapareados
son repelidas por un campo magnético, y se llaman diamagnéticas. La repulsión de las sustancias diamagnéticas
es de magnitud mucho menor que la atracción de las sustancias paramagnéticas.
Las mediciones magnéticas son un método experimental importante para determinar la asignación de electrones a
los orbitales de los átomos, iones y compuestos. Se han desarrollado varias reglas para asignar electrones dentro de un
subnivel.
1. Los electrones en un subnivel, para los que l > 0, tienden a evitar aparearse dentro del mismo orbital. Ésta es la
llamada regla de Hund, que refleja la repulsión electrostática relativamente grande entre dos electrones del mismo
orbital, en comparación con la ocupación de dos orbitales que tengan valores diferentes de m l .
2. Los electrones en orbitales ocupados con un electrón tienen sus espines en la misma dirección, para maximizar el
momento magnético neto.
3. El análisis de la configuración electrónica permite decir si un átomo (o ion) es paramagnético. Observe que la
predicción sólo se aplica al átomo individual libre. Toda conclusión basada en esta predicción es arriesgada si se
aplica a conjuntos de átomos (o de iones). Por ejemplo, el átomo de aluminio tiene un electrón desapareado, pero
un trozo de aluminio es diamagnético.
RELACIONES DE ENERGÍA
PROBLEMAS RESUELTOS
8.1. Determine las frecuencias de la radiación electromagnética con las siguientes longitudes de onda: a) 0.10 nm;
b) 5 000 Å; c) 4.4 mm; d ) 89 m; e) 562 nm.