Diccionario de Conceptos Fundamentales de Química y Estructura Atómica

Fundamentos de la Estructura Atómica

Partículas Subatómicas y Componentes

• Átomo: Es la partícula más pequeña que puede existir de un elemento, conservando las propiedades de dicho elemento.
• Electrón: Partícula localizada fuera del núcleo atómico. Es la unidad fundamental de carga eléctrica negativa.
• Protón: Partícula subatómica ubicada en el núcleo, con carga positiva igual en magnitud a la del electrón.
• Neutrón: Partícula neutra, sin carga eléctrica, localizada en el núcleo atómico.
• Quarks: Los físicos estadounidenses Murray Gell-Mann y George Zweig propusieron que los protones y neutrones están formados por partículas más pequeñas llamadas quarks. Los seis tipos (sabores) son: arriba, abajo, encanto, cima, extraño y fondo.

Modelos Atómicos Históricos

• Modelo de Thomson (1898): El físico inglés Joseph John Thomson propuso un modelo para la estructura del átomo conocido popularmente como el «budín de pasas».
• Modelo Atómico de Rutherford: Este modelo sobre la estructura del átomo fue propuesto por el físico Ernest Rutherford, introduciendo el concepto de núcleo atómico.
• Modelo Atómico de Bohr: Niels Bohr supuso que los electrones se hallan en órbitas de cierto tamaño, moviéndose a velocidades y energías cuantificadas.
• Modelo Cuántico Actual: Se basa en la mecánica cuántica, asociada al estudio de la naturaleza dual de la materia y la luz (onda o partícula).

Conceptos Cuantitativos y Masa

Identificación Atómica

• Número Atómico (Z): Se define como la cantidad de protones presentes en el núcleo de un átomo.
• Número Másico (A): Es el número total de protones y neutrones (nucleones) presentes en el núcleo de un átomo.
• Isótopos: Átomos de un mismo elemento que poseen el mismo número atómico (igual número de protones) pero diferente número de neutrones.

Unidades de Masa y Cantidad

• Masa Atómica: Es la masa de un solo átomo y se expresa en unidades de masa atómica (uma).
• Masa Atómica o Peso Atómico: Es la masa promedio de un átomo, expresada en unidades de masa atómica (uma).
• Átomo Gramo: Es la cantidad de gramos de un elemento numéricamente equivalente a su masa atómica.
• Masa Molecular (o Peso Molecular): Es la suma de las masas atómicas de los átomos que componen una molécula.
• Mol (MOL): Es la unidad del Sistema Internacional que mide la cantidad de sustancia.
• Número de Avogadro ($N_A$): Es la cantidad de partículas (átomos, moléculas, iones) que contiene un mol de sustancia. Su valor es aproximadamente $6.022 \times 10^{23}$.

Propiedades Periódicas y Clasificación

Pioneros de la Tabla Periódica

• Primeras Clasificaciones: Durante mucho tiempo, los científicos vieron la necesidad de organizar los elementos químicos.
• Johann W. Döbereiner: Clasificó los elementos en grupos de tres, conocidos como Tríadas de Döbereiner, basándose en propiedades químicas similares.
• John Newlands: Organizó los elementos en grupos de ocho, conocidos como Ley de las Octavas, en orden ascendente de sus pesos atómicos.
• Dmitri Mendeléyev y Lothar Meyer: Clasificaron los elementos de forma independiente en orden ascendente de sus pesos atómicos, sentando las bases de la tabla periódica moderna.

Tendencias Periódicas y Reactividad

• Carácter Metálico: Se define como la capacidad de un átomo para ceder electrones (oxidarse).
• Carácter No Metálico: Se refiere a la tendencia de los átomos para ganar electrones y convertirse en aniones (cargarse negativamente).
• Radio Atómico: Es una medida del tamaño del átomo, generalmente definida como la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos idénticos enlazados.
• Radio Iónico: Es el radio que posee un átomo cuando ha perdido (catión) o ganado (anión) electrones.
• Energía de Ionización (EI): Es la energía mínima requerida para separar un electrón de un átomo neutro en estado gaseoso.
• Afinidad Electrónica (AE): Es la energía intercambiada cuando un átomo neutro, en estado gaseoso, capta un electrón para formar un anión.
• Electronegatividad (EN): Se define como la capacidad relativa de un átomo para atraer electrones hacia sí mismo cuando forma un enlace químico.

Otros Conceptos Fundamentales

• Ionización: Es el fenómeno químico o físico mediante el cual se producen iones (átomos o moléculas con carga eléctrica neta).
• Número de Oxidación: Es un número entero que representa la carga hipotética que tendría un átomo si todos los enlaces fueran iónicos.
• Configuración Electrónica: Es la distribución de los electrones de un átomo en sus diferentes niveles, subniveles y orbitales.