Química

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Modelos atómicos, números cuánticos, configuración electrónica y Tabla Periódica

Reseña histórica de los modelos atómicos:

La concepción que tiene el hombre acerca del átomo ha evolucionado desde los tiempos de Leucipo y Demócrito, los filósofos griegos de 400 años antes de Cristo hicieron sus observaciones para dar las primeras opiniones acerca de la estructura de la materia, cuando señalaron que el átomo era una partícula indivisible que carecía de estructura interna. Es interesante destacar que el término átomo fue propuesto por estos sabios griegos.

Los principios del atomismo son los siguientes:

Todas las cosas están compuestas de átomo

Entre los átomos no existe nada

Los átomos son indivisibles y eternos

Los átomos de los materiales difieren entre sí por su forma, tamaño y distribución geométrica

Los filósofos griegos Leucipo y Demócrito señalaron que el átomo era una partícula indivisible.

El surgimiento de la idea moderna del átomo fue posible gracias al aporte de diferentes científicos como Lavoisier y a la formulación de la ley de las proporciones definidas de Proust.

El estudio de fenómenos como la electricidad y la reactividad condujo a la búsqueda de una explicación a estos hechos a través de la estructura atómica.

Estas experiencias han ido creando espíritu científico deseoso, de dar respuesta a la concepción atómica lo cual se conoce a través de la formulación de diferentes modelos atómicos. Actualmente se continúa la investigación sobre la estructura del átomo.

La teoría atómica:

El filósofo griego Demócrito expreso la idea de que toda la materia estaba formada por muchas partículas pequeñas e indivisibles que llamo átomos (que significa indestructible o indivisible). A pesar que la idea de Demócrito no fue aceptada por muchos de sus contemporáneos, está se mantuvo. Las evidencias experimentales de algunas investigaciones científicas apoyaron el concepto del "atomismo", lo que condujo, de manera gradual, a las definiciones modernas de elementos y compuestos. El científico ingles, John Dalton, formuló una definición precisa de las unidades indivisibles con las que está formada la materia y que llamamos átomos.

El trabajó de Dalton marcó el principio de la era de la química moderna. La hipótesis sobre la naturaleza de la materia, en las que se basaba la teoría atómica de Dalton, puede resumirse así:

Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.

Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos, tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas. Los átomos de un elemento son diferentes a los átomos de todos los demás elementos.

Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento. En cualquier compuesto

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Tabla Periódica

En la tabla periódica tenemos 7 números.

-La hilera horizontal se llama periodos.

- Hilera vertical se llama grupo o familia, la numeración actual es de 18.

Configuración electrónica: Bloques

- Las configuraciones electrónicas de los elementos se relacionan con su posición en la tabla periódica.

- Los elementos con el mismo patrón de configuración electrónica de su capa externa (de valencia) estén acomodadas en columnas.

- La tabla periódica es la mejora

Grupos o Familia

- Los grupos de la Tabla Periódica, también reciben el nombre de familias. Entre las familias destacadas tenemos:

Grupo 1: Hidrógeno y metales alcalidnos.

Grupo 2: Metales alcalinotérrenos

Grupo 13: Térreos

Grupo 14: Carbonoides

Grupo 15: Nitrogenoides

Grupo 16: Anfígenos o Calcógenos

Grupo 17: Halógenos

Grupo 18: Gases Nobles o Inertes

Grupo 3 al 12:Elementos de transición

Bloque f: Elementos de transición interna o tierras raras. Ellas se clasifican en: Lantánidos y Actínidos.

Bloques de subnivel en la tabla periódica

La configuraciones electrónicas de los elementos se relacionan con sus posiciones en la tabla periódica.

Elementos del Bloque D

Aparecen primero después del Ca con las diez columnas ELEMENTOS DE TRANSICIÓN

Hay 10 elementos del bloque d

Clasificación Metales, No metales y Metaloides

Líneas gruesdad en zigzag que separa los elementos metales y no metales.

Metales:

Elementos a la izquierda de la línea, excepto el hidrógeno.

Sólidos (a temperatura ambiente) excepto el Hg.

Los metales son brillantes, ductiles, maleables, buenos conductores de calor y electricidad y se funden a temperaturas más

Cs (,4°C y Ga (29,8°) se funden a una temperatura ligeramente superior a la ambiente. Se oxidan (pierden electrones)

No Metales:

Elementos a la derecha de la línea

NO son brillantes

No son maleables, ductiles.

Deficientes conductores de coalor y electricidad

Puntos de fusión bajos y bajas densidades

Muchos son gases a temperatura ambiente como H2 O2 N2 y Cl2

Líquido Br2 y

Existen 7 no metales como moléculas diatómicas:

H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2 y l2

Metaloides:

Se ubican junto a a la línea negra que separa los metales de los no metales.

Muestran propiedades

Tendencia periódica de los elementos:

Electrones de valencia:

EL comportamiento químico de los elementos depende de como pierdan, ganen o compartan electrones para formar enlaces químico.

Por ende, las propiedades químicas de los elementos dependen de las estructuras electrónicas de sus átomos. Específicamente la de los niveles más externos.

Se llaman electrones de valencia

Radio Atómico:

Distancia desde el núcleo hacia los electrones de valencia (más externos).

- Dentro de cada grupo (columna), el radio atómico tiende a aumentar conforme se baja la columna.

- Dentro de cada periodo (fila), el radio atómico tiende a disminuir conforme nos movemos de izquierda a derecha.

Ejemplo: de los siguientes pares de elementos, señale el de:

- Mayor radio atómico

Sodio, Cloro

Oxígeno, Azufre

Litio, Cesio

- Menor radio atómico

Berilio, Estroncio

Potasio, Selenio, Galio

Energía de ionización: energía necesaria para desprender el primer electrón periférico de un átomo en su estado fundamental y se denomina primera energía de ionización (I1).

- La segunda energía de ionización, I2, es la energía requerida para quitar el segundo electrón, y así para la eliminación sucesiva de electrones adicionales.

-

- Dentro de cada fila I1generalmente aumenta al incrementarse el número atómico.

- Dentro de cada grupo, la energía de ionización disminuye al aumentar el número atómico. Los elementos representativos muestran una gama más grande de valores de I1 que los metales de transición.

- En general, las energías de ionización de los elementos de transición aumentan lentamente de izquierda a derecha.

Ejemplo: de los siguientes elementos señale:

- Menor energía de ionización

Berilio, Bario

Plomo, Bismuto

- Mayor energía de ionización

Nitrógeno, Antimonio

Nitrógeno, Flúor

Afinidad electrónica:

Es el cambio de energía cuando un átomo acepta un electrón en su estado gaseoso.

- La afinidad electrónica de un átomo determinar su habilidad para aceptar uno o más electrones.

- Tendencia a aceptar electrones aumenta al movernos de izquierda a derecha a lo largo de un periodo.

- Disminuye al movernos a través de un grupo.

Electronegatividad:

Determina la capacidad de un átomo a atraer electrones.

- Es una propiedad derivada de la afinidad electrónica.

- Por lo tanto, el comportamiento de esta propiedad en un grupo

Carácter metálico

- Metales tienden a formar iones positivos con facilidad.

- En la table periódica podemos observar que el carácter metálico de un elemento aumenta al disminuir su energía de ionización (potencial de ionización).

- Por otro lado, los no metales presentan valores altos