Teoría Atómica y Enlaces Químicos: Fundamentos Esenciales
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Primeras Ideas sobre la Materia
La química es la ciencia que estudia la estructura, propiedades y transformaciones de la materia a partir de su composición atómica.
Teoría Atómica de Dalton
Expuso la primera teoría atómica moderna. Está basada en:
- La materia está formada por pequeñas partículas discretas denominadas átomos.
- Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí.
- Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de distintos elementos en una relación numérica sencilla.
- En una reacción química, los átomos se reagrupan de forma distinta a como lo estaban inicialmente, pero ni se crean ni se destruyen.
El Átomo
Es la unidad básica o cantidad mínima de un elemento que puede intervenir en una reacción química.
El Descubrimiento del Electrón
J.J. Thomson concluyó que los rayos catódicos están constituidos por partículas materiales mucho más pequeñas que el átomo y con carga eléctrica negativa.
Electrón: es una partícula subatómica con carga eléctrica negativa.
Los Rayos X y la Radiactividad
Rayos X: es un tipo de radiación electromagnética similar a la luz, pero no visible y de muy alta energía.
Radiactividad: la emisión espontánea por parte de algunas sustancias que se denominan radiactivas.
Tipos de emisiones radiactivas:
- Emisión alfa (α): está formada por partículas pesadas cargadas positivamente.
- Emisión beta (β): está formada por electrones muy veloces.
- Emisión gamma (γ): no son partículas materiales, son un tipo de radiación electromagnética como la luz visible, pero mucho más energética.
El Modelo Atómico de Thomson
El átomo es una esfera uniforme cargada positivamente en la que se encuentran incrustados los electrones en cantidad suficiente para que el conjunto sea eléctricamente neutro. El modelo de Thomson fue aceptado durante algunos años, ya que justificaba algunos hechos experimentales, como por ejemplo, la formación de iones.
El Experimento de Rutherford
Bombardeó una fina lámina de oro con partículas alfa. La mayoría de las partículas alfa atravesaban la lámina sin desviarse, algunas se desviaban, llegando a rebotar.
El Modelo Atómico de Rutherford
- El modelo consta de un núcleo muy pequeño y con carga positiva.
- El átomo puede considerarse hueco.
- Alrededor del núcleo se mueven los electrones; la zona externa se denomina corteza.
- El átomo es neutro porque las cargas de las dos partes se compensan.
Características de los Átomos
Partículas Subatómicas
Son el electrón, el protón y el neutrón:
- Electrón: Es una partícula elemental.
- Protón y Neutrón: No son partículas elementales, están constituidos por otras más sencillas.
- Protones: Se caracterizan por tener la misma carga que el electrón, pero de signo contrario, y una masa unas 2000 veces mayor que la del electrón.
- Neutrón: Se caracteriza por no tener carga eléctrica y tener una masa prácticamente igual a la del protón.
El Enlace Químico
Es la fuerza de atracción que mantiene unidos de forma estable a dos o más átomos.
Estabilidad y Configuración Electrónica
Dos o más átomos se unen porque así adquieren la configuración electrónica del gas noble más próximo, con la capa de valencia completa. Esta es la regla del octeto, porque en la capa de valencia hay ocho electrones.
El Enlace Iónico
Es la unión de dos iones de carga eléctrica opuesta.
Propiedades de los compuestos iónicos
- Forman redes cristalinas.
- Son solubles o muy solubles en el agua.
- No son conductores de la corriente eléctrica en estado sólido, pero sí lo son en disolución acuosa.
- Todos son sólidos y presentan altas temperaturas de fusión y de ebullición.
- Son frágiles, es decir, se rompen con facilidad.
El Enlace Covalente
Es la unión de dos átomos que comparten uno o más pares de electrones.
Propiedades
- Sustancias moleculares: Se presentan como moléculas, son líquidos, gases o sólidos. No conducen la electricidad.
- Cristales covalentes: Como el diamante o el cuarzo, son duros, cristalinos y con temperaturas altas. Son aislantes, no conducen la electricidad.
El Enlace Metálico
Es la unión que existe entre iones metálicos y la nube electrónica que los envuelve.
Propiedades
- Son muy buenos conductores de la corriente eléctrica y del calor.
- Tienen un brillo característico y altas densidades.
- Tienen altas temperaturas de fusión y de ebullición.
- Forman redes cristalinas que se pueden deformar sin romperse, por eso son dúctiles y maleables.