¿Cuántos electrones caben en el segundo nivel de energía según Bohr?

Según la fórmula N_e = 2n², en el nivel n = 2 caben como máximo 8 electrones.

¿Qué diferencia hay entre isótopos estables e inestables?

Los isótopos estables tienen un núcleo estable, mientras que los inestables o radiactivos se desintegran con el tiempo para dar otros isótopos más estables, emitiendo partículas o radiación electromagnética.

¿Cómo conducen la electricidad los cristales metálicos?

Conducen bien la corriente porque sus átomos tienen electrones libres, lo que les permite conducir también cuando están fundidos.

Modelos atómicos, leyes ponderales y tipos de cristales en química

Resumen

El documento repasa la evolución de los modelos atómicos de Dalton, Thomson, Rutherford y Bohr, así como las leyes ponderales de Lavoisier y Proust. También explica el concepto de masa atómica, los isótopos estables y radiactivos, y las propiedades de los cristales iónicos, covalentes y metálicos, además de la diferencia entre metales y no metales.

Puntos clave

Dalton (1808) propuso que la materia está formada por átomos indivisibles e idénticos para cada elemento.
Thomson (1897) describió el átomo como una esfera positiva con electrones incrustados, y Rutherford (1911) situó la carga positiva y casi toda la masa en un núcleo central.
Según Bohr (1913), los electrones giran en niveles de energía; el número máximo de electrones por nivel es 2n².
Ley de conservación de la masa (Lavoisier): la masa total de las sustancias en una transformación química permanece constante.
Ley de proporciones definidas (Proust): los elementos se combinan en una relación de masa constante para formar un compuesto determinado.
La unidad de masa atómica (u) se define como la doceava parte de la masa del carbono-12.

Ponte a prueba

Modelos Atómicos Fundamentales

Modelo Atómico de Dalton (1808)

El modelo atómico de Dalton se basa en los siguientes postulados:

La materia está formada por partículas pequeñas llamadas átomos.
Los átomos de un mismo elemento químico son idénticos (en masa y propiedades).
Los átomos de un elemento químico tienen masas y propiedades diferentes a las de otros elementos.
Los átomos de diferentes elementos se pueden combinar en una proporción fija y sencilla para formar compuestos químicos.
En las reacciones químicas, los átomos de dos elementos se combinan entre sí para formar nuevas agrupaciones atómicas. Los átomos no se destruyen ni se transforman en otros átomos, solo se recombinan.

Modelo Atómico de Thomson (1897)

Los átomos se comportan como pequeñísimas masas esféricas con carga positiva, dentro de las cuales se encuentran los electrones con carga negativa, en posiciones fijas (el modelo del "pudín de pasas").

Thomson propuso que para que el átomo fuese eléctricamente neutro, debía haber carga positiva dentro del mismo para compensar el número de electrones negativos:

Carga positiva del átomo = Carga negativa del átomo

Modelo Atómico de Rutherford (1911)

La carga positiva de los átomos, y casi toda su masa, estaba concentrada en una zona central, denominada núcleo.

El núcleo tiene carga positiva debido a unas partículas llamadas protones, de igual carga que la de los electrones, pero opuesta, siendo neutra la carga total del átomo.

El radio de un átomo es, aproximadamente, 100 000 veces mayor que el radio del núcleo.

Modelo Atómico de Bohr (1913)

Los electrones solo pueden girar en órbitas a determinadas distancias del núcleo.

En las órbitas o capas, los electrones giran con energía constante.

Cada capa es también llamada nivel de energía. El número máximo de electrones ($N_e$) por nivel ($n$) se calcula mediante la fórmula $N_e = 2n^2$.

Leyes Ponderales de la Química

Ley de Conservación de la Masa

Autor: Antoine Lavoisier

Primera ley ponderal

La masa total de las sustancias que intervienen en una transformación química permanece constante.

Ley de Proporciones Definidas

Autor: Joseph Proust

Segunda ley ponderal

Siempre que dos elementos se combinan para originar un compuesto determinado, lo hacen en una relación de masa constante.

Conceptos de Masa Atómica

Átomo de Referencia	Unidad de Masa Atómica (u)	Masa Atómica Relativa
El átomo tomado como referencia para la medida de la masa de los átomos es el carbono-12. A este átomo se le asigna el valor exacto de 12.	Se define como la doceava parte de la masa del átomo de carbono-12. Así, a la masa del carbono le corresponde 12 u y a la masa del hidrógeno 1 u (aproximadamente).	La masa atómica relativa es el número de veces que la masa de un átomo contiene a la unidad de masa atómica. La masa atómica relativa del carbono es 12.

Isótopos y sus Aplicaciones

Los isótopos se pueden clasificar en:

Isótopos estables (existen menos de 300).
Isótopos inestables o isótopos radiactivos (existen unos 1200), dependiendo de la estabilidad del núcleo.

Estos últimos se desintegran con el tiempo para dar lugar a otros isótopos más estables, emitiendo partículas o radiación electromagnética.

Los isótopos radiactivos tienen aplicaciones en numerosos campos como la energía, la industria, la investigación, la alimentación, etc.

Tipos de Cristales Químicos

Cristales Iónicos

Son sólidos con altos puntos de fusión y ebullición.
No conducen la corriente en estado sólido, pero sí fundidos o en disolución.
Son solubles en agua.
Son duros pero frágiles.

Cristales Covalentes

Son sólidos a temperatura ambiente.
Presentan temperaturas de fusión y de ebullición altas.
Son muy duros y no conducen el calor ni la electricidad, porque no tienen electrones libres.
No son solubles en agua ni en otros disolventes.

Cristales Metálicos

Son buenos conductores del calor y de la electricidad, incluso fundidos, porque sus átomos tienen electrones libres.
Son dúctiles y maleables.
Algunos metales denominados nobles no se oxidan frente al oxígeno del aire.

Clasificación de la Materia y Propiedades de Elementos

Definiciones Fundamentales

Elemento Químico: Es el conjunto de átomos de la misma clase. Las sustancias simples (ej. la plata) están formadas por átomos de un solo elemento.

Compuesto: Sustancia formada por átomos diferentes. Cada compuesto presenta siempre la misma composición.

Propiedades de Metales y No Metales

Metales

Conducen bien el calor y la electricidad.
Presentan temperaturas de fusión y de ebullición diversas, generalmente elevadas.
Suelen ser sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio).

No Metales

No conducen bien el calor ni la electricidad.
Temperaturas de fusión y de ebullición bajas.
Suelen ser gases, líquidos o sólidos blandos.