Conceptos Fundamentales: Modelos Atómicos y Enlaces Químicos Esenciales

Modelo Atómico de Rutherford

Ernest Rutherford demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo.

El átomo está formado por dos partes principales: el núcleo y la corteza.

El Núcleo Atómico

El núcleo es la parte central, de tamaño muy pequeño, donde se encuentra toda la carga positiva y, prácticamente, toda la masa del átomo. Esta carga positiva del núcleo, en la experiencia de la lámina de oro, es la responsable de la desviación de las partículas alfa.

La Corteza Atómica

La corteza es casi un espacio vacío, inmenso en relación con las dimensiones del núcleo. Eso explica que la mayor parte de las partículas alfa atraviesen la lámina de oro sin desviarse. Aquí se encuentran los electrones, con masa muy pequeña y carga negativa.

Como en un diminuto sistema solar, los electrones giran alrededor del núcleo, al igual que los planetas alrededor del Sol. Los electrones están ligados al núcleo por la atracción eléctrica entre cargas de signo contrario.

Modelo Atómico de Bohr y Espectros Atómicos

Niels Bohr supuso que el átomo solo puede tener ciertos niveles de energía definidos. Bohr establece así que los electrones solo pueden girar en ciertas órbitas de radios determinados.

Estas órbitas son estacionarias; en ellas, el electrón no emite energía. La energía cinética del electrón equilibra exactamente la atracción electrostática entre las cargas opuestas del núcleo y el electrón. El electrón solo puede tomar, así, los valores de energía correspondientes a esas órbitas.

Enlaces Covalentes

El enlace covalente polar es intermedio en su carácter entre un enlace covalente y un enlace iónico. Los enlaces covalentes polares se forman entre átomos distintos con una gran diferencia de electronegatividades.

Los enlaces covalentes pueden ser:

• Simples: cuando se comparte un solo par de electrones.
• Dobles: al compartir dos pares de electrones.
• Triples: cuando comparten tres pares de electrones.
• Cuádruples: cuando comparten cuatro pares de electrones.

Enlaces Iónicos

Un enlace iónico o electrovalente es la unión de átomos que resulta de la presencia de atracción electrostática entre iones de distinto signo; es decir, entre uno fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (alta afinidad electrónica).

Enlaces Intermoleculares

Fuerzas de Atracción entre Dipolos (Fuerzas de Van der Waals)

Las fuerzas de atracción entre dipolos fueron postuladas por Van der Waals en 1873. A pesar de ser mil veces menores que un enlace covalente, sin ellas no se podría explicar la licuefacción de determinados gases formados por moléculas no polares.

Son fuerzas débiles de atracción entre dipolos que pueden ser inducidos (Fuerzas de London) o permanentes (Fuerzas de Van der Waals).

Fuerzas de London

Las Fuerzas de London se producen entre sustancias no polares (como N₂, O₂, etc.) e incluso entre átomos (He, Ne, etc.). Si se baja mucho la temperatura, los electrones de dichas sustancias pierden energía cinética. Entonces, es posible que en un instante determinado exista más densidad de carga electrónica en un extremo de la molécula que en otro, creándose un dipolo inducido.

Si esto ocurre en moléculas (o átomos) contiguos, puede hacer que se atraigan, formando uniones entre ellas y pudiéndose llegar a la licuefacción de dichos gases. A medida que el átomo o la molécula sea más grande, este dipolo inducido será más fácil de crear.