Fundamentos de Química: Teorías Atómicas, Principios y Propiedades Elementales

Teoría Atómica de Dalton

1. Un elemento se compone de partículas extremadamente pequeñas e indivisibles llamadas átomos.
2. Todos los átomos de un mismo elemento tienen idénticas propiedades (masa, tamaño, etc.).
3. Los átomos no pueden ser creados, destruidos o convertidos en átomos de otros elementos durante las reacciones químicas.
4. En un compuesto químico dado, los números relativos y tipos de átomos son constantes.

Modelo Atómico de Rutherford

Cada átomo posee una zona central muy densa y pequeña en comparación con el tamaño total del átomo, que Rutherford denominó núcleo. En el núcleo se concentra prácticamente toda la masa del átomo y toda su carga positiva.

Teoría Atómica de Bohr

1. Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares específicas, llamadas órbitas estacionarias. Mientras un electrón permanece en una de estas órbitas, no emite energía radiante.
2. Solo son posibles aquellas órbitas para las cuales el momento angular del electrón (mvr) es un múltiplo entero de h/(2π). Es decir: 2πr · mv = nh, donde 'n' es un número entero (número cuántico principal), 'h' es la constante de Planck, 'm' es la masa del electrón, 'v' su velocidad y 'r' el radio de la órbita.

Teoría de Orbitales Moleculares (Hund-Mulliken)

Esta teoría (más asociada a orbitales moleculares) se basa en que la capacidad de un átomo para formar enlaces covalentes puede incrementarse mediante la excitación electrónica. Este proceso promueve electrones a orbitales vacíos de mayor energía pero estables, aumentando así el número de electrones desapareados disponibles para el enlace.

Teoría de Lorentz (Modelo del Gas Electrónico para Metales)

Describe una red metálica como una estructura cristalina formada por iones positivos esféricos, los cuales están inmersos en un "mar" o "gas electrónico". Este gas está constituido por los electrones de valencia de todos los átomos del metal, que se consideran deslocalizados y pertenecientes al conjunto de la red, no a átomos individuales.

Principio de Le Chatelier

Si un sistema químico en equilibrio se somete a una perturbación externa (cambio de temperatura, presión o concentración de alguna de las especies), el sistema evolucionará desplazando el equilibrio en el sentido que tienda a contrarrestar dicha perturbación.

• Factores que afectan el equilibrio: Temperatura (T), Presión (P), Concentración (C).
• Relación entre Kp y Kc: Kp = Kc(RT)^Δn, donde Δn es la variación de moles gaseosos en la reacción.

Principio de Máxima Multiplicidad de Hund (Regla de Hund)

Al llenar orbitales de igual energía (degenerados), cada orbital debe ser ocupado por un solo electrón (con el mismo espín) antes de que cualquier orbital sea ocupado por un segundo electrón (con espín opuesto). Los electrones tienden a permanecer lo más desapareados posible dentro de un mismo subnivel.

Propiedades Periódicas

Electronegatividad

Es la medida de la fuerza con que un átomo atrae hacia sí los electrones de un enlace químico que comparte con otro átomo.

• Tendencia: Generalmente, aumenta hacia la derecha en un periodo y hacia arriba en un grupo de la tabla periódica.

Energía de Ionización (E.I.)

Es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de un átomo neutro en estado gaseoso y formar un ion positivo.

• Tendencia: Generalmente, aumenta hacia la derecha en un periodo y hacia arriba en un grupo de la tabla periódica.

Afinidad Electrónica (A.E.)

Es la energía liberada (o absorbida) cuando un átomo neutro en estado gaseoso captura un electrón para formar un ion negativo.

Catálisis

Un catalizador es una sustancia que modifica la velocidad de una reacción química (generalmente la acelera) sin consumirse ni sufrir una alteración química permanente en el proceso global. El proceso se denomina catálisis.

Efecto del Ion Común

Si a una disolución saturada de un compuesto iónico poco soluble se le añade una sustancia soluble que contenga uno de los iones presentes en el equilibrio de solubilidad (un ión común), el equilibrio se desplazará, según el Principio de Le Chatelier, en el sentido de formar más precipitado del compuesto original. Como consecuencia, la solubilidad de dicho compuesto disminuye notablemente.