Fundamentos de la Estructura Atómica y Propiedades de Enlaces Químicos

Modelos Atómicos Fundamentales

Teoría Atómica de Dalton

• La materia está formada por partículas indivisibles, llamadas átomos.
• Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y poseen las mismas propiedades.
• Los átomos de diferentes elementos tienen propiedades distintas.
• Los compuestos químicos están formados por átomos de distintos elementos y se combinan en una relación numérica constante y sencilla.

Modelo Planetario o Modelo Atómico Nuclear (Rutherford)

El átomo consta de dos partes: núcleo y corteza.

• El núcleo es muy pequeño y en él se concentra casi toda la masa del átomo. Está formado por partículas llamadas protones, que tienen carga positiva.
• Años más tarde, Rutherford predijo la existencia de otras partículas, llamadas neutrones (descubiertos en 1932 por Chadwick), sin carga eléctrica, encargadas de estabilizar al núcleo e impedir que los protones se repelan entre sí. A los protones y a los neutrones se les llama genéricamente nucleones.
• En la corteza están los electrones (carga eléctrica negativa) que giran en órbitas circulares concéntricas en torno al núcleo (similar a como los planetas giran alrededor del Sol).

La masa de los electrones es muy pequeña en comparación con la de los protones. Por ello, casi toda la masa del átomo se concentra en el núcleo.

Postulados de Bohr

Primer Postulado de Bohr

El electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares, sin emitir energía radiante (órbitas estacionarias). Solo son posibles aquellas órbitas en las que el electrón tiene un momento angular L que es múltiplo entero de h/2π.

Principios de la Mecánica Cuántica

Principios de Configuración Electrónica

Principio de Aufbau

Los electrones van ocupando los orbitales disponibles de más baja energía (es decir, en orden creciente de energía).

Principio de Exclusión de Pauli

En un átomo cualquiera no puede haber dos electrones con los cuatro números cuánticos iguales.

Propiedades de los Compuestos Iónicos

A temperatura ambiente son sólidos, ya que presentan un enlace fuerte.

• Sustancias muy duras (dureza = resistencia a ser rayados).
• Altos puntos de fusión (PF) y de ebullición (PE) porque el enlace entre los iones es muy fuerte (se precisa mucha energía para romper los enlaces).
• Son frágiles: al golpear el cristal, los iones se desplazan y los enlaces se rompen; esto ocasiona que iones del mismo signo se acerquen y aparezcan fuerzas repulsivas, por lo que los enlaces se rompen y se forman cristales de menor tamaño.
• En estado sólido no conducen la corriente eléctrica (iones en posiciones fijas sin posibilidad de desplazamiento), pero fundidos o disueltos en agua sí.

Propiedades de los Compuestos Metálicos

• Sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio, Hg) con una estructura interna cristalina.
• Densidad elevada.
• PF altos y variables (el galio, Ga, funde a 29 ºC y el wolframio, W, a 3380 ºC).
• Insolubles en agua y en disolventes orgánicos.
• Muy buenos conductores de la electricidad y del calor.
• Reflejan la luz que reciben, presentando por eso un lustre característico llamado brillo metálico.
• Dúctiles (se pueden formar hilos) y maleables (se pueden formar láminas).
• Se pueden rayar y deformar por golpes.
• Son solubles entre sí en estado fundido, formando aleaciones.