Descubre el Átomo: Propiedades, Modelos y Configuraciones Electrónicas

1. El Átomo y sus Propiedades

Según Dalton, los átomos son indivisibles. Hoy sabemos que eso no es cierto.

• Electrón: 1897 J. J. Thomson, partícula negativa que está en la corteza electrónica. 9,11·10^-31 Kg.
• Protón: 1918 Ernest Rutherford, partícula positiva que está en el núcleo. 1,67 · 10^-27 Kg.
• Neutrón: 1931 James Chadwick, partícula neutra que está en el núcleo con masa similar al protón.

2. Modelos Atómicos

• Dalton (1803):
  1. Todos los elementos están formados por átomos pequeños (partículas invisibles).
  2. Todos los átomos son iguales.
  3. Un compuesto químico está formado por "átomos del compuesto".
  4. En una reacción química, los átomos se recombinan.
  Limitaciones:
  • No existían partículas subatómicas.
  • Los átomos de un compuesto están formados por átomos de distintos elementos.
• Thomson (1897): Descubrió el electrón. 1904: Propuso su modelo atómico. Pudín de Pasas:
  • El átomo tiene electrones negativos incrustados en una esfera positiva.
  • Los átomos del mismo elemento no son iguales.
  • El átomo neutro compensa cargas positivas y negativas.
  Limitaciones:
  • Faltan partículas.
  • La carga positiva se concentra en el núcleo.
  • No es compacto.
• Rutherford: Realizó el experimento de la "lámina de oro". Bombardeó una lámina con cargas positivas. Los resultados fueron increíbles. La mayoría de partículas atravesó la lámina y muy pocas rebotaron. En 1911 postuló su modelo atómico:
  1. Átomo formado por corteza y núcleo.
  2. En la corteza, los electrones giran a gran velocidad sobre el núcleo.
  3. En el núcleo está la carga positiva.
  Limitaciones:
  • No explicaba la estabilidad de los electrones en las órbitas.
  • No explicaba qué ocurre cuando los elementos se calientan.
  • No describe la existencia del neutrón.
• Bohr (1913): Chadwick descubrió el neutrón y Bohr postuló un modelo atómico:
  1. Átomo compuesto por protón, electrón y neutrón.
  2. Los electrones describen órbitas circulares.
  3. Los electrones solo pueden estar en ciertas órbitas.
  Limitaciones:
  • Falta concreción sobre la posición de los electrones.
• Mecánica Cuántica: Modelo de la actualidad, introduce el concepto orbital.
  • Orbitales S → 0
  • Orbitales P → 8
  • Orbitales D → 8 ∞
  • Orbitales F

3. Configuraciones Electrónicas (Esta es la Práctica)

4. Sistema Periódico

La tabla periódica está dividida en grupos y períodos:

• Los grupos son las columnas. Los elementos del mismo grupo tienen la misma valencia:
  • Alcalinos S₁
  • Alcalinotérreos S₂
  • Terreos P₁
  • Carbonoideos P₂
  • Nitrogenoideos P₃
  • Anfigeros P₄
  • Halógenos P₅
  • Gases Nobles P₆
• Metales de Transición D: Los períodos son las filas de la tabla (1-7). En función de en qué orbital se coloque el último electrón, hay diferentes bloques:
  • S → alcalinos/alcalinotérreos
  • P → de P₁ a P₆
  • D → metales de transición (d₁ - d₁₀)
  • F → lantánidos y actínidos (f₁ - f₁₄)

5. Propiedades Periódicas

• Tamaño de los Átomos: Aumenta a medida que descendemos un período. Esto ocurre porque estamos aumentando el núcleo de niveles energéticos. El tamaño del átomo decrece a medida que avanzamos a la derecha. Por ejemplo:
  • Al y S → Al es mayor que S
  • C y Sn → Sn es mayor que C
• Carácter Metálico: Menos los gases nobles, el resto de elementos tienden a ganar o perder electrones. Dentro de un mismo grupo, el carácter metálico aumenta a medida que descendemos en la tabla. Eso significa que el elemento está menos atraído por el núcleo.