¿Por qué existen tendencias periódicas en términos de las estructuras de los átomos?

Supongo que por “estructuras” te refieres a la estructura electrónica.

Surgen tendencias periódicas como consecuencia de los diversos números cuánticos electrónicos, las reglas que rigen esos números y el orden de llenado de los orbitales.

A medida que aumenta el número atómico (número de protones) en un núcleo, también lo hará el número de electrones para mantener el átomo eléctricamente neutro.

No hay dos electrones en un átomo pueden tener el mismo número cuántico. Esto se conoce como el principio de exclusión de Pauli. Los números cuánticos son los

  • Número cuántico principal (n): que rige en gran medida la energía potencial eléctrica del electrón, que puede tener valores de números enteros de 1 o más.
  • Número cuántico azimutal (l): que rige la forma orbital, que puede tener valores de números enteros de cero a uno menos que el número cuántico principal. Por lo general, hablamos de orbitales y un orbital s es uno con l = 0, un orbital ap con l = 1, un orbital ad con l = 2 y un orbital f con l = 3.
  • Número cuántico magnético (m): que rige la orientación del orbital, que puede tener valores de números enteros de -l a cero a + l
  • Número (s) cuántico de giro que tiene valores de más o menos la mitad.

El orden de llenado de los números cuánticos generalmente sigue el principio de Aufbau, que se explica mejor con una ilustración.

Las propiedades periódicas de los elementos que se encuentran en una tabla periódica se relacionan con la capa de electrones de valencia, que son los electrones más que los encontrados en una capa completa, como lo es para los gases nobles. La misma estructura de valencia significa propiedades químicas similares, por lo tanto, es útil agruparlas según la tabla periódica.

En particular, he elegido este tipo de tabla periódica para ilustrar elementos con electrones de valencia dominados por los diferentes tipos de orbitales basados ​​en sus números cuánticos azimutales.

¿Por qué? A medida que el hombre avanza a través del tiempo, experimenta y aprende (muy bien algunas veces, aunque parece que muchas veces es realmente bastante grueso).

Por ejemplo, descubrió los elementos y, a medida que avanzaba, descubrió cosas nuevas sobre ellos, que estaban hechos de partículas más pequeñas y que tenían cargas y, por lo tanto, podrían verse afectadas por las cargas.

Como encontró demasiados para recordar, decidió organizarlos. Los elementos están organizados en un aspecto por tendencias en la disposición de la capa externa de electrones y cuántos hay en esa capa. Los de la izquierda tienen un electrón y los de la derecha tienen 7 salvo los gases nobles que tienen 8 y, por lo tanto, no quieren reaccionar.

Un elemento del lado derecho de la tabla con 7 electrones en su capa externa reaccionará extremadamente bien y un elemento del lado izquierdo con solo un electrón en su capa de valencia, lo comparten y ambos tienen una capa completa y están contentos.

Este tema realmente necesita más atención que lo que alguien puede responder en una sola pregunta y deberías buscarlo en Google un poco.

La naturaleza nos dio los elementos que tenemos y los organizamos para tratar de entenderlos mejor y esa es realmente la razón por la que están organizados de la manera que son, porque es una forma lógica de organizarlos. Felicitaciones a todos los involucrados en la construcción y el refinamiento de la mesa a lo largo de los siglos.

Salud,

Enano

Greg Burns explicó el patrón de las tendencias periódicas en el llenado de orbitales electrónicos.

Ahora llegando al por qué? Bueno, la respuesta es que no lo sabemos.

Quantum Mechanics describe las tendencias periódicas en la forma y el número de orbitales de los átomos a medida que aumenta su número atómico. Es útil en este punto recordar que la Mecánica Cuántica es una descripción matemática de procesos físicos cuyo marco completo se basa en seis postulados. Correctos postulados , la teoría simplemente se ajusta a las mediciones experimentales, así que ¡ Aleluya ! lo guardamos, aunque no explica nada.

Los números cuánticos aparecen cuando resuelve analíticamente la ecuación de Schrödinger en el caso del átomo de hidrógeno único y el principio de Pauli es una consecuencia directa de uno de los postulados.

¡Salud!

Al leer las otras respuestas, todo esto es cierto, pero en un sentido práctico, los elementos reaccionan en tendencias periódicas en función de su número de electrones de valencia, aquellos en la capa más externa que pueden interactuar con otros materiales que entran en contacto con el material. El número y el tamaño y la forma orbitales se rigen por las reglas de mecánica cuántica mencionadas. La química individual de un material aislado es una cosa, pero son las interacciones de diferentes materiales y la aplicación de uso práctico que son difíciles de asumir sin investigación y experimentación.

Porque el Elemento del átomo se basa en la cantidad de protones que tiene.

(Ej: Hidrógeno = 1, por lo tanto 1 protón. Lo mismo ocurre con helio, oxígeno, nitrógeno).

Creo que a eso te refieres.

More Interesting

¿Qué está impidiendo que ocurra la fabricación atómica precisa?

¿Por qué los elementos se organizan de acuerdo con su creciente masa atómica por doberirner y newland?

Si los átomos en colisión producen fotones tanto en luz incandescente como fluorescente, ¿por qué el primero se calienta y produce infrarrojos y el último no se calienta y es más eficiente?

¿Cuál es el número de átomos en una celda unitaria de HCP?

¿Qué pasaría si el agua de la Tierra ganara un átomo adicional?

¿Por qué tres átomos no pueden compartir un electrón?

¿Cómo varía el tamaño atómico del elemento en el período con el aumento del número atómico?

¿Es cierto que algunos de nosotros respiramos los mismos átomos que inhalaron Lincoln o Jesús? Y si es así, ¿qué fuente de energía mantiene las partículas subatómicas en esos átomos en movimiento durante siglos?

Nuestro sistema solar gira en un plano plano, ¿entonces los átomos también hacen esto?

Si uno pudiera apuntar a un grupo específico de átomos y manipular la velocidad a la que vibraban, ¿podríamos pasar objetos a través de otros objetos?

¿Ha habido investigaciones sobre un nitrógeno de 60 átomos similar al C60 Buckminsterfullerene?

¿Cuántas moléculas de H2O hay en 3 mol de la sustancia?

¿Cuántos átomos hay en un grano de arena?

¿Es la proporción del espacio vacío a la materia dentro de un átomo la misma que la proporción del espacio vacío a la materia en nuestro universo observable?

¿Cómo puede una estructura atómica ser responsable de producir diferentes tipos de luz de color?