Estructura Atómica y Enlaces Químicos: De Dalton a la Configuración Moderna

Teoría Atómica de Dalton

Los elementos están formados por pequeñas partículas invisibles, indivisibles e indestructibles llamados átomos. Los átomos de un mismo elemento son idénticos en masa y propiedades; por el contrario, los átomos de elementos diferentes poseen masa y propiedades distintas. Los átomos de los elementos se combinan para formar compuestos en proporciones dadas por números enteros sencillos.

Descubrimiento del Electrón

William Crookes inventó el tubo de rayos catódicos, donde la placa cátodo y la placa ánodo producían una fuerte luminosidad. Joseph John Thomson determinó que eran partículas con carga negativa, las cuales se llamaron electrones (nombre propuesto por George Stoney). Posteriormente, Robert Millikan calculó su masa y carga (10^-19).

El Modelo de Thomson

Thomson imaginó el átomo como una esfera compacta maciza con carga positiva y los electrones incrustados en esa esfera, compensándose mutuamente las cargas para mantener la neutralidad.

El Modelo de Rutherford

En 1911, Rutherford bombardeó con partículas alfa una fina lámina de oro. Al observar que algunas partículas se desviaban, dedujo que los átomos estaban completamente vacíos en su mayor parte, que la carga positiva se encontraba concentrada en el núcleo y que la carga negativa se ubicaba en la periferia, donde se encuentran los electrones.

El Modelo de Bohr

Características principales:

• El átomo consta de un núcleo positivo (+) y una corteza negativa (-) situada a gran distancia de él.
• En el núcleo se localizan los neutrones y protones.
• En la corteza se hallan los electrones en un número igual al de protones, girando a una velocidad cercana a la de la luz.
• Los electrones se disponen en capas concéntricas a distintas distancias del núcleo.

El Enlace Iónico

Los compuestos con enlace iónico son sólidos cristalinos que presentan una geometría definida. Se caracterizan por ser frágiles (se rompen con facilidad ante presiones) y poseen elevados puntos de fusión y ebullición, ya que requieren un gran aporte de energía para romper sus uniones. Además, son solubles en agua debido a que los iones interaccionan con las partículas del disolvente.

El Enlace Covalente

Las sustancias covalentes se presentan en los tres estados de agregación a temperatura ambiente: líquido, sólido y gaseoso. Cuando se encuentran en estado sólido, suelen ser blandos y presentan bajos puntos de fusión. Su solubilidad en agua es variable, aunque en la mayoría de los casos es baja.

El Enlace Metálico

Son sólidos metálicos con altos puntos de fusión. Tienen la capacidad de deformarse sin romperse, permitiendo la formación de hilos (ductilidad) y láminas (maleabilidad). Son excelentes conductores de la electricidad y resultan insolubles en los disolventes habituales.

Clasificación de Elementos Químicos

• Alcalinos: Li (Litio), Na (Sodio), K (Potasio), Rb (Rubidio), Cs (Cesio), Fr (Francio).
• Alcalinotérreos: Be (Berilio), Mg (Magnesio), Ca (Calcio), Sr (Estroncio), Ba (Bario), Ra (Radio).
• Halógenos: F (Flúor), Cl (Cloro), Br (Bromo), I (Yodo), At (Astato).
• Gases Nobles: He (Helio), Ne (Neón), Ar (Argón), Kr (Kriptón), Xe (Xenón), Rn (Radón).