Fundamentos de Estructura Atómica y Nomenclatura Química Inorgánica

Fundamentos de la Estructura Atómica

El átomo es la mínima porción de materia capaz de combinarse y que conserva sus propiedades.

Equilibrio Eléctrico y Formación de Iones

Un átomo se encuentra en equilibrio cuando posee la misma cantidad de cargas positivas que negativas. Cuando este equilibrio se rompe, el átomo se convierte en un ion:

• Si gana electrones, queda cargado negativamente y se denomina anión.
• Si pierde electrones, queda cargado positivamente y se denomina catión.

Partículas Subatómicas

El átomo está formado por partículas subatómicas:

1. Protones ($\text{p}^+$): Poseen carga positiva.
2. Neutrones ($\text{n}^0$): No tienen carga (son neutros).
3. Electrones ($\text{e}^-$): Poseen carga negativa.

Los protones y los neutrones se localizan en el núcleo del átomo.

Los electrones se encuentran alrededor del núcleo en órbitas definidas según su nivel de energía. Su masa es aproximadamente 1840 veces menor que la de los protones y neutrones.

Números Atómicos Importantes

• $Z$ (Número Atómico): Representa la cantidad de protones de un átomo.
• $A$ (Número Másico): Representa la masa total del átomo (protones + neutrones).

Isótopos

Los isótopos son átomos que poseen igual número de protones (mismo $Z$) y electrones, pero se diferencian en el número de neutrones, lo que resulta en un diferente número másico ($A$).

Modelos Atómicos Históricos

Modelo de Thomson

Consistía en una esfera compacta con cargas positivas distribuidas uniformemente y electrones negativos distribuidos al azar entre las cargas positivas, asegurando la neutralidad eléctrica del conjunto.

Modelo de Rutherford

Según este modelo, el átomo posee un núcleo central con carga positiva, alrededor del cual los electrones giran. Se reconoció que este modelo presentaba inconsistencias teóricas.

Modelo de Bohr

Este modelo postula que el átomo tiene un núcleo central que contiene las partículas positivas. Alrededor de este núcleo, los electrones giran a gran velocidad, distribuyéndose en órbitas o niveles de energía definidos.

Estructura de Orbitales y Subniveles

La distribución de los electrones en los niveles de energía se organiza en subniveles:

Subnivel $p$

• Orbitales: $p_{-1}, p_0, p_1$

Subnivel $d$

• Orbitales: $d_{-2}, d_{-1}, d_0, d_1, d_2$

Subnivel $f$

• Orbitales: $f_{-3}, f_{-2}, f_{-1}, f_0, f_1, f_2, f_3$

Nomenclatura de Compuestos Inorgánicos Fundamentales

Óxidos

Son compuestos binarios en los cuales interviene el oxígeno y otro elemento:

• Elemento metal + Oxígeno $\rightarrow$ Óxido Básico (o Metalóxido).
• Elemento no metal + Oxígeno $\rightarrow$ Óxido Ácido (o Anhídrido).

Hidróxidos

Son compuestos ternarios en los cuales interviene un metal y el radical oxidrilo ($\text{OH}^-$). Se forman al agregar agua a los óxidos básicos.

Radical Oxhidrilo

Grupo de átomos proveniente de una molécula de agua que ha perdido un protón ($\text{H}^+$).

Oxoácidos o Ácidos

Son compuestos ternarios formados por la reacción entre un óxido ácido y una molécula de agua.

Hidruros

Son compuestos binarios del hidrógeno. Su naturaleza depende del elemento acompañante, pudiendo ser metálicos o no metálicos.

Hidrácidos

Provienen de disolver en agua los hidruros no metálicos.

Sales de Hidrácidos

Se obtienen mediante la reacción entre un hidróxido y un hidrácido. El resultado de esta neutralización es sal más agua.