Descubriendo la Estructura Atómica y los Enlaces Químicos: Conceptos Fundamentales

Estructura Atómica: Los Bloques Fundamentales de la Materia

Partículas Subatómicas

• Electrón: Partícula subatómica con carga eléctrica negativa. Posee la carga más pequeña posible.
• Protón: Partícula subatómica responsable de la carga positiva. Tiene la misma carga que el electrón, pero con signo contrario. Los protones no se pueden intercambiar entre átomos.
• Neutrón: Partícula subatómica con una masa similar a la del protón, pero sin carga eléctrica.

Isótopos

Mientras que el número de protones de un átomo no puede cambiar, ya que esto definiría a otro elemento, sí puede variar el número de neutrones. Se llaman isótopos a los átomos de un mismo elemento químico que difieren en su número de neutrones.

Modelos Atómicos: Evolución de la Comprensión del Átomo

Dalton

Recuperó la hipótesis de la existencia de los átomos, olvidada durante 23 siglos, y propuso su teoría atómica.

Thomson

El átomo es una esfera maciza con carga positiva en la que están incrustados los electrones en número suficiente para que el conjunto sea eléctricamente neutro.

Rutherford

El átomo consta de un núcleo, con carga positiva y que engloba la casi totalidad de la masa del átomo, alrededor del cual giran los electrones.

Bohr

• El electrón gira en torno al núcleo en ciertas órbitas, en las cuales ni absorbe ni emite energía. Estas órbitas se llaman estacionarias.
• En cada órbita, el electrón posee un valor determinado de energía, que es tanto mayor cuanto más alejado está del núcleo. Consta de 7 niveles energéticos donde se encuentran los electrones girando alrededor del núcleo.

Sustancias Puras: Elementos y Compuestos

Una sustancia pura es un tipo de materia que no puede descomponerse en otras más simples por métodos físicos.

• Elementos: Son un tipo de sustancia pura formada por el mismo elemento químico. No pueden descomponerse en otras sustancias más simples.
• Compuestos: Son sustancias puras formadas por más de un elemento químico distinto.

Enlaces Químicos: La Unión de los Átomos

¿Por qué se unen los átomos?

Los átomos se unen entre sí porque de esa forma disminuye su energía y, por tanto, son más estables.

Estabilidad y Configuración Electrónica

Los gases nobles tienen su última capa electrónica, o capa de valencia, completa con 8 electrones.

Principios de la Teoría de Lewis

Los átomos ceden (metales) o comparten (no metales) los electrones de su última capa para completarla, en general, con 8 electrones. Es la denominada regla del octeto.

Tipos de Enlaces Químicos

Las fuerzas que mantienen unidos a los átomos tienen naturaleza electrostática, es decir, fuerzas atractivas entre cargas de distinto signo.

• Enlace Covalente: No metal + no metal. Se comparten electrones. Es el enlace que utilizan los átomos de los elementos químicos no metálicos al unirse. Cada elemento va a compartir tantos electrones como le queden para ser estables.
• Enlace Iónico: Metal + no metal. Transferencia de electrones. Tiene lugar cuando se unen átomos de elementos metálicos con no metálicos. Se produce una transferencia de electrones de la capa de valencia del metal a la capa de valencia del no metal.
• Enlace Metálico: Metal + metal. Está basado en la cesión de los electrones de la capa de valencia de cada uno de los átomos del metal. Se forma así una nube electrónica que envuelve y atrae a los iones positivos metálicos.

Red Cristalina

Miles de átomos unidos formando una estructura ordenada.

Conceptos Cuantitativos en Química

Peso Atómico

Es la masa de un determinado elemento, es decir, el número másico del sistema periódico. Unidades: g/mol.

Peso Molecular

Es la masa de una determinada molécula o compuesto, es decir, la suma de las masas atómicas de los elementos de un determinado compuesto. Unidades: g/mol.

Concepto de Mol

Un mol expresa la cantidad de sustancia que contiene 6,02 x 10²³ partículas. Para este número se cumple que la masa de todas estas partículas coincide con su peso atómico o molecular expresado en gramos.

Composición Centesimal

Indica el tanto por ciento en masa con el que contribuye cada elemento dentro del peso molecular del compuesto.