domingo, 27 de septiembre de 2009

Efecto del par inerte

El efecto del par inerte es la inercia de los átomos de los elementos del sexto periodo a partir del mercurio para promocionar un electrón desde el orbital 6s más contraido hacia orbitales menos contraidos 6p-efectos relativistas sobre orbitales de enlace-, separandose más estos niveles energéticos en relación a modelos sin correciones relativistas.Por ello, la promoción electrónica 6s2 6p1 a 6s16p2 para el talio es muy alta, 543 kJmol-1, lo que fuerza al talio a desarrollar una química casi del estado I. El conjunto 6s2 mecanocuántico estable es lo que denominamos efecto del par inerte que se deja notar con gran potencia a lo largo de los elementos más pesados del bloque p, desde talio a radón.Esto implica que en el grupo 13 de la T.P.la estabilidad del estado de oxidacion I es posible cuando es removido sólo el electron 6p1. La estabilidad del estado de oxidacion I aumenta regularmente con el aumento del numero atomico desde aluminio a talio.En sentido estricto el mercurio, que antecede al talio, debería ser considerado por este efecto, ya que tiene un comportamiento químico y físico singular, pues es noble -no se oxida con facilidad- y es líquido a temperatura ambiente por sus débiles enlaces mercurio-mercurio.En el mercurio convergen dos aspectos notables: casi máxima contracción del orbital 6s y gran estabilidad mecanocuántica de su estructura electrónica 5d10 6s2 -pseudogas noble.

Esta tendencia de los elementos de mayor número atómico del bloque p, que retienen el par de electrones ns2 como inerte, se observa en los elementos del grupo 14 y siguientes:plomo, Pb(IV) y Pb(II); bismuto,Bi(V) y Bi(III). Relacionado con esto debemos considerar los elementos de postransición que forman compuestos donde exhiben estados de oxidación inferior en dos unidades al máximo de su grupo: estaño, Sn(IV) y Sn(II); indio,In(III) e In(I); arsénico, As(V) y As(III); antimonio,Sb(V) y Sb(III). Logicamente este fenómeno está relacionado con las contracciones previas en las series del bloque d que afectan a la contracción del nivel ns2 para esos elementos. La clave para estas series está en la promoción electrónica ns2np1 a ns1np2 que es muy desfavorable energéticamente.

Bibliografía
  • HOLLEMAN, A.F. & WIBERG, EGON. “Inorganic Chemistry”, Academic Press 2001.
  • HOUSECRAFT, C.E. & SHARPE, A.G. “Inorganic Chemistry”, 1st Ed., Prentice Hall, 2001.
  • NORMAN,N.C.“Periodicity and the p-Block Elements”, Oxford Science Pub., 1994.

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