Principios de Química: Átomos, Orbitales y Configuración Electrónica

Química: Unidad I

I. Estructura electrónica de los átomos y periodicidad

• Átomo: Es la unidad base de un elemento químico (John Dalton).
• Partículas subatómicas: Electrón (Joseph J. Thomson), protón (Wilhelm Carl W. O. F. F. Wien), neutrón (James Chadwick).
• Núcleo: Ernest Rutherford.
• Coulomb: Cantidad de cargas que fluye a través de un punto determinado en un alambre cuando en este fluye una corriente eléctrica de un ampere/segundo.

I.2 Número atómico, número de masa e isótopos

• Número atómico (Z): Número de protones en el núcleo del átomo de un elemento.
• Número de masa: Suma del número de protones y el número de neutrones del núcleo de un átomo.
• Isótopos: Átomos que tienen el mismo número atómico pero diferente número de masa por la presencia de neutrones.

I.3 Mecánica cuántica

• Mecánica cuántica: Estudia el movimiento de las partículas muy pequeñas o microobjetos.
• Ideas que condujeron a la mecánica:
  • Postulado de De Broglie (Francia, físico, Premio Nobel de Física en 1929): A todo movimiento de una partícula hay asociada una onda.
  • El principio de incertidumbre (Werner Karl Heisenberg: Alemania, físico, Premio Nobel de Física en 1932): A menor masa de objeto, mayor producto de las incertidumbres de su posición y velocidad.
  • Ecuación de onda (Erwin Schrödinger: Austriaco, propuso en 1927, Premio Nobel en 1933): Explica el movimiento de partículas subatómicas.

I.4 Números cuánticos

• Hay 4 tipos:
  • Principal (n): Valores del 1 al 7.
  • Secundario (l): Indica el orbital; puede ser s, p, d y f (0, 1, 2 y 3).
  • Magnético (m): Del -1 al 1.
  • Spin (s): Valores de 1/2 y -1/2.

I.5 Orbitales atómicos

• Orbital atómico: Descripción ondulatoria del tamaño, forma y orientación de una región del espacio con la probabilidad de encontrar un electrón.
• REEMPE: Región de Espacio Energético de Manifestación Probabilística Electrónica.

I.6 Configuración electrónica

• Configuración electrónica: Distribución de electrones en los orbitales de los átomos.
• Reglas:
  • Principio de Aufbau: Los orbitales que se llenan primero serán aquellos en los que la suma de n + l sea menor.
  • Principio de Exclusión de Pauli: Ningún par de electrones de cualquier átomo puede tener números cuánticos iguales.
  • Principio de Máxima Multiplicidad: Para volverse valores fijos de energía, los electrones ocupan la mayor cantidad de orbitales antes de aparearse.