Estructura Atómica, Distribución Electrónica y Propiedades de los Elementos

Fundamentos de la Estructura Atómica y Propiedades de los Elementos

Niveles y Subniveles Energéticos del Átomo

Los electrones se hallan girando alrededor del núcleo por la fuerza de atracción que ejercen los protones sobre estos. Como consecuencia de ello, entre ambos se generan zonas o áreas energéticas, cuyo valor o intensidad dependerá de la distancia en la que estén separadas las cargas. En el átomo se conocen un total de 8 niveles energéticos.

Estos niveles energéticos se designan con los números arábigos del 1 al 7 y con las letras K, L, M, N, O, P, Q.

Distribución Electrónica

Los electrones que se hallan en un átomo van ocupando los niveles y subniveles de energía conforme a su contenido o valor energético. De acuerdo con los estudios realizados, los subniveles s y p tienen un contenido energético similar, mientras que el subnivel d posee mayor energía que s y p, y el subnivel f es el más energético de todos.

La Tabla Periódica y Clasificación de Elementos

La tabla periódica es aquella en la que se hallan representados los elementos de acuerdo con la distribución de sus electrones en función de los niveles y subniveles de energía del átomo. En base a ello, se conocen 3 tipos de elementos:

• Elementos Representativos
• Elementos de Transición d
• Elementos de Transición f

En la tabla periódica, los metales se hallan en la izquierda, los no metales a la derecha y, en el centro, los elementos de transición d. Los elementos de transición f (lantánidos y actínidos, incluyendo elementos radiactivos como el uranio) se ubican generalmente fuera de la tabla principal, en dos filas separadas.

Elementos Representativos

Son todos aquellos cuyas distribuciones electrónicas terminan en orbitales s o p. Los elementos representativos, junto con algunos de transición d, son los más comunes o conocidos.

Elementos de Transición d

Son todos los elementos cuyas distribuciones electrónicas terminan en orbitales d. Su grupo en la tabla periódica se determina por la suma de los electrones de valencia de los orbitales s y d.

REMPEs u Orbitales Atómicos

Las REMPEs son las Regiones Energéticas Espaciales de Máxima Probabilidad Electrónica. De acuerdo con sus siglas, estas también se llaman orbitales atómicos que, como ya se explicó, aceptan un máximo de dos electrones sobre la base de las condiciones electrónicas.

Características de Metales y No Metales

Desde una característica de origen químico, los metales se transforman en un ión positivo mediante la pérdida de electrones, mientras que los no metales son aquellos que en las reacciones químicas tienden a ganar electrones para transformarse en iones negativos mediante procesos conocidos como oxidación y reducción.

Características Físicas de Metales y No Metales

• Metales:
  • Conducen la corriente eléctrica.
  • Tienen brillo.
  • Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio).
  • Tienen altos puntos de fusión y ebullición.
  • Son maleables y dúctiles.
• No Metales:
  • Son generalmente sólidos o gaseosos a temperatura ambiente (excepto el bromo).
  • No tienen brillo (excepto el yodo y el carbono en forma de grafito).
  • No son maleables ni dúctiles.
  • Son malos conductores de electricidad y calor (excepto el grafito).

Química del Átomo de Carbono

El átomo de carbono es el elemento de número atómico 6 que se halla presente en todos los seres vivos, por lo que los compuestos que produce se denominan orgánicos. En su composición, a partir del carbono, el elemento más presente es el átomo de hidrógeno.

Estados Energéticos de los Elementos Representativos

Estado Basal e Híbrido

El estado basal corresponde a la distribución electrónica de los elementos en su estado más bajo de energía. En otras palabras, es el estado en el cual los elementos no se hallan interactuando con otros para formar enlaces.

Estado Excitado

El estado excitado es aquel que se presenta cuando los átomos interactúan entre sí para formar enlaces. Consiste en la promoción de un electrón de un orbital s lleno a un orbital p vacío en la última capa del átomo, a fin de generar orbitales enlazantes (aquellos que contienen un solo electrón desapareado).