Fundamentos de Química: Enlaces Químicos, Modelos Atómicos y Teoría Cuántica

Enlace Químico

La unión entre átomos, moléculas o iones es lo que constituye el enlace químico.

Debe por tanto existir unas fuerzas que mantienen unidos a los átomos de manera estable.

Los átomos se unen para formar agrupaciones de mayor estabilidad y menor energía que la que tenían los átomos por separado.

Tipos de Enlace

• Los átomos se unen mediante el enlace covalente o metálico.
• Los iones se unen mediante enlace iónico.
• Las moléculas se unen unas con otras mediante fuerzas intermoleculares.

Enlace Iónico

El enlace iónico es la unión que resulta de la presencia de fuerzas electrostáticas entre iones positivos y negativos para dar lugar a la formación de una red cristalina iónica.

Los elementos metálicos, con pocos electrones de valencia y baja energía de ionización, tienden a convertirse en cationes.

Los elementos no metálicos con muchos electrones de valencia y afinidad electrónica muy negativa, tienden a recibir electrones, convirtiéndose en aniones.

Enlace Covalente

El enlace covalente es la unión que se produce entre dos átomos por el hecho de compartir uno o más pares de electrones. Generalmente se da entre elementos no metálicos.

Enlace Metálico

Este tipo de enlace se da exclusivamente entre elementos metálicos y corresponde al siguiente modelo denominado de nube electrónica:

• Los átomos del metal ceden sus electrones de valencia convirtiéndose en iones positivos.
• Estos electrones forman una nube alrededor de los iones positivos y pueden desplazarse libremente.

Fuerzas Intermoleculares

Fuerzas de dispersión, atracción dipolo-dipolo, enlace de hidrógeno.

Modelos Atómicos y Teoría Cuántica

Modelo Atómico de Thomson

El átomo está constituido por electrones que están incrustados en una masa esférica de densidad uniforme, carga positiva y naturaleza desconocida.

Modelo Atómico de Rutherford (Modelo Nuclear del Átomo)

El átomo está constituido por un núcleo y una corteza.

• En el núcleo se alojan la carga positiva, los protones y la casi totalidad de la masa.
• La corteza está formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo como si se tratara de un sistema solar.

Explicación del Modelo de Rutherford

Este modelo explica los resultados observados:

1. La materia está casi vacía, ya que el radio del núcleo es aproximadamente 100.000 veces más pequeño que el radio del átomo.
2. La mayor parte de las partículas alfa pasa a través de la corteza y no sufre desviación en su trayectoria.
3. Las partículas alfa que pasan cerca del núcleo son repelidas fuertemente y se desvían.

Espectro de Emisión

Se denomina espectro de emisión de un elemento a la radiación emitida por éste, en estado gaseoso, cuando se le comunica suficiente energía.

Teoría Cuántica de Planck

En 1900 M. Planck enuncia su teoría cuántica.

Los cuerpos emiten o absorben la energía en forma de paquetes o cuantos de energía.

E = h * ν

Constante de Planck: 6,625 × 10⁻³⁴ J·s