Conceptos Fundamentales de Química

I. Estructura Atómica Básica

Átomo

Porción material menor de un elemento químico que interviene en las reacciones químicas y posee las propiedades características de dicho elemento.

Orbital

Es el lugar que ocupa una pareja de electrones dentro del subnivel.

Valencia

Es el número de electrones que tiene un elemento en su último nivel de energía.

II. Evolución de los Modelos Atómicos

Modelo Atómico de Dalton (1808)

En 1808, Dalton publicó sus ideas sobre el modelo atómico de la materia, las cuales han servido de base a la química moderna. Los principios fundamentales de esta teoría son:

1. La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas átomos.
2. Hay distintas clases de átomos que se distinguen por su masa y sus propiedades. Todos los átomos de un elemento poseen las mismas propiedades químicas. Los átomos de elementos distintos tienen propiedades diferentes.
3. Los compuestos se forman al combinarse los átomos de dos o más elementos en proporciones fijas y sencillas. De modo que en un compuesto, los átomos de cada tipo están en una relación de números enteros o fracciones sencillas.
4. En las reacciones químicas, los átomos se intercambian de una a otra sustancia, pero ningún átomo de un elemento desaparece ni se transforma en un átomo de otro elemento.

Modelo Atómico de Thomson (Modelo del Pudín de Pasas)

En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa incrustados en una esfera de carga positiva, al igual que las pasas de un pudín. A partir de esta comparación, el supuesto se denominó «Modelo del pudín de pasas». Postulaba que los electrones se distribuían uniformemente en el interior del átomo, suspendidos en una nube de carga positiva. El átomo se consideraba como una esfera con carga positiva con electrones repartidos como pequeños gránulos. La herramienta principal con la que contó Thomson para su modelo atómico fue la electricidad.

Modelo Atómico de Rutherford

Fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la «corteza» (luego denominada periferia), constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un «núcleo» muy pequeño. Este núcleo concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo. Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña de cargas positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona extranuclear se encuentran los electrones de carga negativa.

Modelo Atómico de Bohr

Bohr describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. En este modelo, los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, ocupando la órbita de menor energía posible, es decir, la órbita más cercana posible al núcleo.

III. Propiedades Periódicas y la Tabla

Ley Periódica

Es la base de la tabla periódica de los elementos.

Periodo

Es cada fila de la tabla periódica.

Grupo

Es cada columna de la tabla periódica.

Radio Atómico

Identifica la distancia que existe entre el núcleo y el orbital más externo de un átomo. Por medio del radio atómico, es posible determinar el tamaño del átomo.

Electronegatividad

Es una medida de la capacidad de un átomo para atraer a los electrones cuando forma un enlace químico en una molécula.

Potencial de Ionización

Es la energía mínima requerida para separar un electrón de un átomo o molécula específica a una distancia tal que no exista interacción electrostática entre el ion y el electrón.

IV. Enlaces Químicos

Enlace Químico

Es la interacción física responsable de las interacciones entre átomos, moléculas e iones, que proporciona estabilidad en los compuestos diatómicos y poliatómicos.

Enlace Iónico

Es la unión de átomos que resulta de la presencia de atracción electrostática entre iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente electropositivo y otro fuertemente electronegativo.

Enlace Covalente

Un enlace covalente entre dos átomos se produce cuando estos átomos se unen, para alcanzar el octeto estable, compartiendo electrones del último nivel.

Tipos de Enlace Covalente

• Enlace Covalente Doble: Cada átomo aporta dos electrones al enlace; es decir, se comparten dos pares de electrones entre dos átomos.
• Enlace Covalente Triple: Cada átomo aporta tres electrones al enlace; es decir, se comparten tres pares de electrones entre dos átomos.

Enlace Sigma (σ)

Es el tipo más fuerte de enlace químico covalente, incluso más fuerte que el enlace pi, el cual forma el doble enlace.

Enlace Pi (π)

Son enlaces químicos covalentes donde dos lóbulos de un orbital involucrado en el enlace solapan con dos lóbulos del otro orbital involucrado.

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