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Tendencia del punto de fusión y ebullición en el Grupo II

La siguiente imagen muestra las tendencias de los puntos de fusión y ebullición de los elementos del grupo II.

Melting and boiling points of group II elements, done with Excel 2016

He añadido signos de interrogación cuando la variabilidad de los datos era bastante preocupante (más de doscientos grados centígrados), o cuando el valor es simplemente discutido. Sin embargo, este tema no trata de los diferentes resultados de las mediciones. En cambio, se centra en la "tendencia" en general.

Para el grupo I, diríamos

  • el número de capas de electrones aumenta,
  • el número creciente de protones no puede compensar este hecho,
  • por lo tanto, el radio atómico aumenta y
  • electronegatividad, las energías de ionización disminuyen,
  • por lo que la unión metálica es más débil $\Rightarrow$ los puntos de fusión y ebullición disminuyen
  • la energía de atomización disminuye.

Aquí están los radios atómicos y las energías de ionización de los elementos del grupo II.

The atomic radii and ionisation energies of group II elements, done with Excel 2016

Estos (aparte del radio) parecen seguir la misma lógica que en el grupo I, sin embargo no se correlacionan con los puntos de fusión o ebullición. Algunos libros de texto afirman,

Una buena medida de la fuerza de un enlace metálico es su energía de atomización.

Echemos un vistazo.

Atomisation energies of group II elements, done with Excel 2016

Claro, esto coincide mejor con los puntos de ebullición y fusión. Pero hay que tener en cuenta que, en realidad, ¡no es una explicación! ¿Por qué se comportan así las energías de atomización?

Aquí es donde la mayoría de los recursos

  1. ignorar el problema por completo al no mencionarlo,
  2. dar una explicación que, según otros, es defectuosa,
  3. pocos reconocen el problema y dicen que no simple la explicación es posible.

El defectuoso explicación

El berilio y el magnesio tienen redes cristalinas hexagonales con un empaquetamiento muy estrecho. Por lo tanto, tienen su propia tendencia. Luego están el calcio y el estroncio, que tienen retículas cúbicas centradas en la cara. Por último, el par bario y el radio tienen estructuras cúbicas centradas en el cuerpo.

Otros dicen que esto no es suficiente, porque las diferencias no deberían ser tan significativas, especialmente para el magnesio, pero también para el bario. El bario tiene una estructura de 8 coordenadas pero tiene un punto de ebullición más alto que el estroncio de 12 coordenadas.

También podría decirse que los puntos de fusión en sí mismos no son el mejor indicador de la fuerza de los enlaces. No todos los enlaces se rompen, sino que se reorganizan y se "debilitan" como resultado.

La pregunta

Hasta ahora, ¿hay una explicación para las tendencias de los puntos de fusión y ebullición de los elementos del grupo II? ¿Hay consenso?

1voto

Jason Mock Puntos 111

Su descenso se debe a que la atracción entre los electrones en el mar de electrones y los cationes en la red metálica se hace más débil, por lo que se requiere menos energía para interrumpir la red y es más fácil de fundir.

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