El átomo y sus propiedades: modelos atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades periódicas

El Átomo y sus Propiedades

1. El Átomo y sus Propiedades

Según Dalton, los átomos son indivisibles. Hoy sabemos que eso no es cierto.

• Electrón: 1897 J. J. Thomson, partícula negativa que está en la corteza electrónica. 9,11·10^-31 Kg.
• Protón: 1918 Ernest Rutherford, partícula positiva que está en el núcleo. 1,67 · 10^-27 Kg.
• Neutrón: 1931 James Chadwick, partícula positiva que está en el núcleo con masa similar al protón.

2. Modelos Atómicos

• Dalton 1803: enunció su teoría atómica:
  • Todos los elementos están formados por átomos pequeños (partículas invisibles).
  • Todos los átomos son iguales.
  • Un compuesto químico está formado por "átomos del compuesto".
  • En una reacción química los átomos se recombinan.

  LIMITACIONES: No existían partículas subatómicas. Los átomos de compuesto formado por átomos de distintos elementos.

• Thomson: 1897: descubrió el electrón. 1904: Propuso su modelo atómico. Puding de Pasas: el átomo tiene electrones negativos incrustados en una esfera positiva. Los átomos del mismo elemento no son iguales. El átomo neutro compensa cargas + y-.

  LIMITACIONES: Faltan partículas. La carga positiva se concentra en el núcleo. No es compacto.

• Rutherford: Realizó el experimento de la "lámina de oro". Bombardeó una lámina con cargas positivas. Los resultados fueron increíbles. La mayoría de partículas atravesó la lámina y muy pocas rebotaron.

  En 1911 postuló su modelo atómico:

  • Átomo formado por corteza y núcleo.
  • En la corteza los electrones giran a gran velocidad sobre el núcleo.
  • En el núcleo está la carga positiva.

  LIMITACIONES: No explicaba la estabilidad de los electrones en las órbitas. No explicaba qué ocurre cuando los elementos se calientan. No describe la existencia del neutrón.

• Bohr 1913: Chadwick descubrió el neutrón y Bohr postuló un modelo atómico:
  • Átomo compuesto por protón, electrón y neutrón.
  • Los electrones describen órbitas circulares.
  • Los electrones solo pueden estar en ciertas órbitas.

  LIMITACIONES: Falta concreción sobre la posición de los electrones.

• Mecánica Cuántica: modelo de la actualidad, introduce el concepto orbital. Orbitales S->0 / Orbitales P->8 / Orbitales D->8 ∞/ Orbitales F.

Configuraciones Electrónicas (Esta es la Práctica)

Sistema Periódico

La tabla periódica está dividida en grupos y periodos:

• Los grupos son las columnas. Los elementos del mismo grupo tienen la misma valencia. Alcalinos S₁, Alcalinotérreos S₂, Terreos P₁, Carbonoideos P₂, Nitrogenoideos P₃, Anfígenos P₄, Halógenos P₅, Gases Nobles P₆.
• Metales de Transición D: Los periodos son las filas de la tabla (1-7). En función de en qué orbital se coloque el último electrón, hay diferentes bloques. S->alcalinos/alcalinotérreos, P->de P₁ a P₆, D->metales de transición (d₁ - d₁₀), F->lantánidos y actínidos (f₁ - f₁₄).

Propiedades Periódicas

- Tamaño de los átomos: aumenta a medida que descendemos 1 periodo. Esto ocurre porque estamos aumentando el número de niveles energéticos. El tamaño del átomo decrece a medida que avanzamos a la derecha. Al y S-> Al es mayor que S, C y Sn-> Sn es mayor que C.

- Carácter Metálico: Menos los gases nobles, el resto de elementos tienden a ganar o perder electrones.

Dentro de un mismo grupo, el carácter metálico aumenta a medida que descendemos en la tabla. Eso significa que el elemento está menos atraído por el núcleo.