Conceptos Clave de Química: Estructura Atómica, Periodicidad y Equilibrio Químico

Conceptos Fundamentales de Química

Estructura Atómica y Configuración Electrónica

• A: Número másico = Protones (Z) + Neutrones (A-Z)
• Z: Número atómico = Protones (e⁻ cuando es neutro)
• Números cuánticos: n (0 hasta 7); l (0 hasta n-1); m (-l hasta l); s (-1/2, 1/2)
• Principio de exclusión de Pauli: Cada orbital solo puede albergar como máximo 2e⁻ y estos tendrán espines opuestos.
• Regla de Hund: Los electrones tienden a ocupar el máximo número de orbitales y además con espines paralelos.

Propiedades Periódicas

Radio atómico: Mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos iguales enlazados entre sí. En un periodo, al aumentar el número atómico, crece la fuerza atractiva de los electrones y disminuye el tamaño del átomo, mientras que en un grupo disminuye esta fuerza y aumenta el tamaño (abajo, izquierda). Radio iónico: el radio del catión es menor que el del átomo neutro, mientras que el del anión es mayor.

Energía de ionización: Energía necesaria para extraer el electrón más externo de un átomo neutro de un elemento X en estado gaseoso. En un periodo, al aumentar el número atómico, aumenta la carga nuclear efectiva y disminuye el radio atómico, mientras que en un grupo, el radio atómico aumenta, por lo que la carga nuclear efectiva disminuye sobre el e⁻ (arriba, derecha).

Afinidad electrónica: Energía intercambiada en el proceso por el que un átomo neutro de un elemento en estado gaseoso recibe un electrón y se transforma en un ion mononegativo. En un periodo, al aumentar el número atómico, disminuye el radio, por lo que es más fácil captar un e⁻, mientras que en un grupo ocurre lo contrario (arriba, derecha).

Electronegatividad: Tendencia relativa para atraer electrones. En un periodo disminuye el radio atómico, por lo que los electrones están sujetos a una menor atracción, mientras que en un grupo aumenta el radio atómico (arriba, derecha). Carácter metálico: (abajo, izquierda).

Principio de Le Chatelier

El Principio de Le Chatelier establece que, si un sistema en equilibrio se somete a un cambio de condiciones, éste se desplazará hacia una nueva posición a fin de contrarrestar el efecto que lo perturbó y recuperar el estado de equilibrio.

• Si aumenta la presión de un sistema gaseoso en equilibrio, el sistema se desplaza hacia donde hay menor número de moles.
• Si disminuye la presión de un sistema gaseoso en equilibrio, el sistema se desplaza hacia donde hay mayor número de moles.
• Si disminuye el volumen de un sistema gaseoso en equilibrio, el sistema se desplaza hacia donde hay menor número de moles.
• Si aumenta el volumen de un sistema gaseoso en equilibrio, el sistema se desplaza hacia donde hay mayor número de moles.
• Si se incrementa la temperatura, se favorece el sentido endotérmico de la reacción. Una disminución de la temperatura favorece el sentido exotérmico de la reacción.
• Si se incrementa un reactivo, el sistema lo consumirá parcialmente, favoreciendo el sentido directo de la reacción.
• Si se incrementa un producto, el sistema lo consumirá parcialmente, favoreciendo el sentido inverso de la reacción.

Estructuras de Lewis

Ecompartidos = enecesarios - edisponibles // Esolitarios = edisponibles - ecompartidos

Fuerzas Intermoleculares

• Van der Waals, London: moléculas apolares
• Van der Waals, dipolo-dipolo: moléculas polares
• Enlaces de H: moléculas polares con átomos pequeños y pares solitarios (HF, NH₃...)