Conceptos esenciales de química: iones, núclidos y configuraciones electrónicas
Resumen
Este documento repasa conceptos básicos de química general: iones, núclidos (isótopos e isóbaros), la unidad de masa atómica y la masa atómica empírica. También explica la regla de máxima multiplicidad de Hund, la diferencia entre configuración electrónica interna y externa, y la regla del octeto de Lewis. Incluye además una clasificación de los subniveles y de las familias del sistema periódico.
Puntos clave
- Un ión es un átomo que ha ganado electrones (anión) o los ha perdido (catión).
- Los núclidos isótopos tienen el mismo número atómico Z y distinto número másico A.
- Los núclidos isóbaros tienen distinto Z y el mismo A.
- La uma se define como la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.
- La regla de Hund establece que los electrones ocupan primero orbitales vacíos con espines paralelos antes de aparearse.
- La configuración electrónica externa (CEE) contiene los electrones más alejados del núcleo, que participan en los enlaces químicos.
- Según la regla del octeto de Lewis, los elementos representativos tienden a adquirir la configuración del gas noble más próximo.
Conceptos esenciales de química: iones, núclidos y configuraciones electrónicas
Ión
Ión: Es un átomo que ganó electrones (ión negativo o anión) o los perdió (ión positivo o catión). Puede ser monovalente (1 carga), divalente (2 cargas), trivalente (3 cargas) o tetravalente (4 cargas).
Núclidos (isótopos)
Núclidos (isótopos): Son los que tienen el mismo número atómico Z (y por lo tanto corresponden al mismo elemento) y distinto número másico A.
Unidad de masa atómica (uma)
La uma (unidad de masa atómica, u) se define como la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.
Núclidos isóbaros
Núclidos isóbaros: Son los que tienen distinto número atómico Z y el mismo número másico A.
Masa atómica empírica
Masa atómica empírica: Es el promedio de los números másicos de los isótopos de un elemento, ponderados por los porcentajes de abundancia relativa en la naturaleza.
Regla de máxima multiplicidad (Hund)
Regla de máxima multiplicidad de Hund: Cuando los electrones se distribuyen en los subniveles, primero ocupan la mayor cantidad posible de orbitales disponibles con espines paralelos y luego se aparean.
Configuración electrónica interna y externa
Configuración electrónica interna (CEI o core): Está formada por los electrones más cercanos al núcleo y, por lo tanto, más fuertemente unidos a él.
Configuración electrónica externa (CEE): Está formada por los electrones más alejados del núcleo y, por lo tanto, más débilmente ligados. Son los electrones que participan en las uniones químicas del elemento. La CEE empieza en el nivel más alto ocupado y puede contener uno o dos subniveles; si aparecen más, suelen considerarse parte de la CEI los subniveles intermedios y sólo los extremos forman la CEE.
Clases de subniveles
- s y p: representativos
- d: de transición
- f: de transición interna
Familias y grupos del sistema periódico
Familias:
- Grupo 1: Hidrógeno y metales alcalinos (tendencia a formar iones con carga +1).
- Grupo 2: Metales alcalinotérreos (metales con tendencia a formar iones con carga +2).
- Grupo 13: Grupo del boro (boro: no metal; los demás, metales).
- Grupo 14: Grupo del carbono (carbono y silicio: no metales; los demás: metales).
- Grupo 15: Pnicógenos (nitrógeno y fósforo: no metales en los primeros miembros).
- Grupo 16: Calcógenos (tendencia a formar iones con carga −2).
- Grupo 17: Halógenos (tendencia a formar iones negativos monovalentes; no metales).
- Grupo 18: Gases nobles (elementos con capas completas de electrones, químicamente poco reactivos).
- Grupos 3–12: Metales de transición.
Metales y no metales
Metales y no metales: Los metales tienden a perder electrones; los no metales tienden a ganarlos.
Regla del octeto de Lewis
Regla del octeto de Lewis: La mayoría de los elementos representativos tienden a ganar, perder o compartir electrones para adquirir la configuración electrónica del gas noble más próximo.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué es un ión?
Un ión es un átomo que ha ganado electrones, formando un anión (negativo), o que los ha perdido, formando un catión (positivo). Puede ser monovalente, divalente, trivalente o tetravalente según su carga.
¿Cuál es la diferencia entre núclidos isótopos e isóbaros?
Los isótopos tienen el mismo número atómico Z pero distinto número másico A, por lo que pertenecen al mismo elemento. Los isóbaros tienen distinto Z y el mismo A.
¿Qué dice la regla de Hund?
Establece que, al distribuir electrones en los subniveles, primero se ocupa la mayor cantidad posible de orbitales con espines paralelos y después se aparean los electrones.
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