Fundamentos de la Estructura Atómica: Modelos, Configuración Electrónica y Clasificación

Estructura Atómica de la Materia

La estructura atómica de la materia es la disposición de los elementos más pequeños que la conforman (átomos, electrones, protones, neutrones, núcleo) y que define las propiedades de cada material.

Modelo Atómico de Rutherford

Rutherford presentó un modelo de átomo con la siguiente constitución: un núcleo de carga positiva (que contiene igual número de protones y neutrones, fuertemente ligados entre sí mediante poderosos campos nucleares para constituir el núcleo atómico). Alrededor del núcleo giran los electrones, semejante a como los planetas giran alrededor del sol. El número de electrones de un átomo dado está determinado por el número de protones del núcleo. Además, estableció que la masa fundamental del átomo se encuentra concentrada en el núcleo.

Modelo Atómico de Bohr

Bohr propuso un modelo en el cual se evitaban las dificultades de la desintegración, suponiendo que los electrones giraban en torno al núcleo siguiendo órbitas fijas a las cuales correspondían niveles de energía definidos y diferentes, superiores al nivel cero del núcleo. También se consideraba que el electrón no radiaba energía mientras permaneciera en una órbita fija, pero que emitía un quantum de energía al pasar de una órbita a otra de nivel energético inferior. Inversamente, si el electrón absorbía un quantum de energía de valor adecuado, podía pasar a otra órbita de nivel superior. Las distancias entre el núcleo y los electrones planetarios se consideraban pequeñas en el sentido corriente, pero muy grandes comparadas con las dimensiones de las partículas en cuestión.

Configuración Electrónica

La configuración electrónica nos dice cómo están ordenados los electrones en los distintos niveles de energía, o lo que es lo mismo, cómo están distribuidos los electrones alrededor del núcleo de su átomo.

En primer lugar, cuanto más se alejen los electrones del núcleo, mayor será su nivel de energía. Los electrones que tengan la misma energía estarán en el mismo nivel de energía; estos niveles de energía también se llaman orbitales de energía.

Se dividen en 7 niveles de energía diferentes (del 1 al 7) en los que están distribuidos los electrones. En orden según su nivel de energía, los electrones con menos energía estarán girando en el nivel 1. Cada nivel se divide en subniveles, que pueden llegar a ser hasta 4. A estos cuatro se les llama:

• S
• P
• D
• F

Clasificación de los Elementos

Esta tabla está integrada por todos los elementos encontrados en la naturaleza, así como los sintéticos, y se encuentran acomodados en función de la estructura electrónica de sus átomos, observándose un acomodo progresivo de los electrones de valencia en los niveles de energía (periodos). Los elementos que presentan configuraciones electrónicas externas similares quedan agrupados en columnas verticales llamadas familias o grupos.