Modelo atómico moderno: conceptos clave, masas y leyes de los gases

Modelo atómico actual

Fue desarrollado durante la década de 1920, sobre todo por Schrödinger y Heisenberg. Es un modelo de gran complejidad matemática; con su uso solamente se puede resolver con exactitud el átomo de hidrógeno.

Partículas subatómicas

• Electrón: Partícula que se encuentra alrededor del núcleo del átomo y que tiene carga eléctrica negativa.
• Neutrón: Partícula elemental del núcleo del átomo que no tiene carga eléctrica.
• Protón: Partícula elemental del núcleo del átomo que tiene carga eléctrica positiva.

Conceptos de masa y unidades

• Isótopo: Átomo que pertenece al mismo elemento químico que otro; tiene el mismo número atómico, pero distinta masa atómica.
• Masa atómica: Peso relativo de los átomos de los distintos elementos.
• Masa molecular: Masa de una molécula de cualquier sustancia pura; su valor es la suma de las masas de los átomos que la componen.
• UMA: Es una unidad de masa y se define como la doceava parte (1/12) de la masa de un átomo neutro y no enlazado de carbono-12 en su estado fundamental eléctrico y nuclear.
• Mol: Es la cantidad de sustancia que contiene un número de Avogadro.
• Masa molar: La masa molar (símbolo M) de una sustancia dada es su masa por unidad de cantidad de sustancia, expresada casi siempre en gramos por mol (g/mol).
• Fórmula empírica: En química, la fórmula empírica representa la proporción más simple en que están presentes los átomos que forman un compuesto químico; es la representación más sencilla de un compuesto.
• Fórmula molecular: La fórmula molecular indica el número y tipo de átomos presentes en la molécula; es la cantidad real de átomos que conforman una molécula.

Gases

Ley de Boyle

Relaciona volumen (V) y presión (P) a temperatura y cantidad de gas constantes. Son inversamente proporcionales: si V aumenta, P disminuye; si V disminuye, P aumenta.

Ecuación: P1·V1 = P2·V2

Ley de Charles

Relaciona volumen (V) y temperatura (T) a presión y cantidad constantes. Son directamente proporcionales: si T aumenta, V aumenta; si T disminuye, V disminuye.

Ecuación: V1/T1 = V2/T2

Ley de Gay-Lussac

Relaciona presión (P) y temperatura (T) a volumen y cantidad constantes. Son directamente proporcionales: si T aumenta, P aumenta; si T disminuye, P disminuye.

Ecuación: P1/T1 = P2/T2

Ley de Avogadro

Relaciona volumen (V) y cantidad de sustancia (n) a presión y temperatura constantes. Son directamente proporcionales: si n aumenta, V aumenta; si n disminuye, V disminuye.

Ecuación: V1/n1 = V2/n2

Otras leyes y principios

• Ley de las presiones parciales de Dalton: La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de los gases que la componen.
• Ley de Graham: La velocidad de difusión y efusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa molar.
• Teoría cinética molecular: Describe el comportamiento de las moléculas en un gas.