Conceptos Clave de la Estructura Atómica y las Leyes de la Química

Leyes Ponderales de las Reacciones Químicas

Se denominan leyes ponderales de las reacciones químicas aquellas que establecen las proporciones de los pesos en cualquier proceso químico.

Ley de la Conservación de la Masa

En una reacción química, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de las sustancias obtenidas tras el proceso.

Ley de las Proporciones Definidas

Cuando dos o más elementos se combinan para formar un compuesto, lo hacen siempre en una relación de masa constante.

Evolución de los Modelos Atómicos

Las leyes ponderales fueron enunciadas antes de que los científicos dispusieran de una teoría atómica. Aunque ya en el siglo IV a. C. el filósofo griego Demócrito propusiera una concepción atómica de la materia, la primera teoría atómica con carácter científico no fue propuesta hasta principios del siglo XIX por el químico británico John Dalton.

Modelo Atómico de Dalton

Hipótesis Fundamentales

• La materia está constituida por átomos.
• Los átomos son indivisibles y no se modifican en las reacciones químicas.
• Todos los átomos de un mismo elemento químico son idénticos en masa y propiedades.
• Los compuestos están formados por la unión de distintos elementos. En las reacciones químicas, los átomos se recombinan en la proporción numérica más sencilla posible.

El Ámbar y la Electricidad

El ámbar, una resina fósil, atraía pequeños objetos cuando era frotada con lana. Palabras como electricidad o eléctrico derivan del término griego elektron (ámbar).

Modelo Atómico de Thomson

Los científicos consideraron que el modelo de Dalton era insuficiente para explicar la naturaleza eléctrica de la materia. El descubrimiento del electrón indicaba que el átomo no es indivisible y que está constituido por partículas subatómicas, algunas con carga. Thomson demostró que los electrones se mueven.

Fenómenos Explicados por el Modelo de Thomson

• La materia es eléctricamente neutra.
• Los electrones salían de los átomos al someterlos a potenciales eléctricos intensos.
• Los electrones eran idénticos para todos los tipos de átomos.

Modelo Atómico Nuclear (Rutherford)

En este modelo se distinguen claramente las partes del átomo:

Núcleo

Es muy pequeño en comparación con el resto del átomo y concentra casi toda su masa. Consta de dos tipos de partículas: los neutrones y protones. Tiene carga positiva.

Corteza

Es la zona donde los electrones se mueven en torno al núcleo. Los electrones tienen carga eléctrica negativa.

Conceptos Fundamentales de la Materia

Elemento Químico

Es aquella sustancia que está formada por átomos cuyo núcleo contiene el mismo número de protones; es decir, átomos que tienen el mismo número atómico (Número Atómico = Z).

Las Moléculas

Están formadas por un número definido de átomos, generalmente pequeño. Se denominan diatómicas si contienen dos átomos o triatómicas si contienen tres átomos.

Tipos de Moléculas

• Moléculas de elementos: Formadas por átomos iguales (ejemplo: Cloro).
• Moléculas de compuestos: Formadas por átomos diferentes (ejemplo: Dióxido de carbono).

Cristales y Redes Cristalinas

Las redes cristalinas o cristales están formados por un número variable, generalmente muy grande, de átomos, iones o moléculas que se disponen formando una estructura tridimensional regular. Se dice que constituyen estructuras gigantes.

Tipos de Cristales

• Cristales de elementos: Níquel.
• Cristales de compuestos: Cloruro de potasio.