Los electrones rodean al núcleo atómico en esferas
concéntricas llamadas "capas". Para cada elemento hay un número fijo
de electrones en cada capa. La
distribución es especialmente estable cuando hay ocho electrones en la capa más
exterior.
Supongamos, sin embargo, que un elemento tiene tantos
electrones, que después de acomodar ocho de ellos en una de las capas
exteriores quedan varios por alojar en una capa aún más externa. Estos pocos
electrones, los más exteriores y, como todos, cargados negativamente, son atraídos muy débilmente por
el núcleo atómico, cargado positivamente y situado en el centro.
Esos electrones exteriores son cedidos con gran facilidad
a otros átomos. Lo que quede ahora del átomo es esa disposición estable de ocho
electrones en la capa más externa.
Las reacciones químicas implican la transferencia de
electrones, por lo cual un elemento que pueda perder fácilmente uno o más
participará ávidamente en tales reacciones y será "químicamente
activo".
Por
lo general, cuantos menos sean los electrones que excedan de ocho, tanto más
fácilmente son transferidos y más activo es el elemento. Los elementos
más activos con los que tienen un único electrón por encima de los ocho:
aquellos en los que hay un electrón solitario en las capas exteriores.
Ejemplos
de tales elementos son el sodio, con una distribución electrónica en tres capas
(2, 8, 1), y el potasio, en cuatro capas (2, 8, 8, 1).
Las capas electrónicas interiores tienden a aislar a ese
solitario electrón exterior del núcleo, positivamente cargado. Cuantas más
capas haya entremedias, tanto más débil es la atracción del núcleo sobre el
electrón exterior y tanto más fácil es que el átomo lo transfiera. Por eso el potasio es más activo
que el sodio, y el cesio (2, 8, 18, 18, 8, 1) más aún que el potasio.
Todavía
más activo sería el francio (2, 8, 18, 32, 18, 8, 1), pero tiene el
inconveniente que sólo se pueden estudiar unos cuantos átomos cada vez. Su
isótopo más estable tiene una vida media de sólo veintiún minutos. El cesio es, por tanto, el
elemento metálico estable más activo.
Supongamos ahora que a un elemento le faltan algunos
electrones para completar una capa exterior de ocho. Tales átomos muestran
cierta tendencia a aceptar ciertos electrones hasta completar la cifra de ocho.
Por consiguiente,
intervienen ávidamente en reacciones químicas y son activos.
En
general, cuanto menor es el número de electrones que faltan para completar los
ocho, mayor es la tendencia a aceptar electrones. Por eso los elementos
los elementos más activos de esta clase son aquellos cuyos átomos contienen
siete electrones en la capa exterior, necesitando sólo uno para completar los
ocho.
Ejemplos
de tales elementos son el cloro, cuya distribución de electrones es (2,
8, 7), y el bromo,
con (2, 8, 18, 7).
En
estos elementos ocurre que cuanto mayor es la atracción del núcleo, mayor es la
tendencia a robar el electrón que falta. A menor número de capas
internas de electrones, menor aislamiento alrededor del núcleo, mayor la
atracción de éste y más activo el elemento.
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