Estructura atómica, enlace químico y propiedades de la materia: guía de conceptos clave

Estructura atómica y modelos del átomo

Dalton: postulados: 1. Los átomos son indivisibles. 2. Los átomos iguales tienen la misma masa y propiedades; los átomos de elementos distintos son diferentes en masa y propiedades. 3. Los elementos distintos se combinan en proporciones fijas formando compuestos. 4. Los átomos se distinguen por sus propiedades y masa. 5. Los átomos y compuestos son también iguales en masa y propiedades.

Thomson: electrones incrustados en una masa esférica de densidad uniforme con carga positiva. Valoración: desvelaba la naturaleza de los rayos catódicos.

Actual: 1 Se comporta como una onda. 2 Es imposible predecir la trayectoria del electrón, porque va en orbitales atómicos.

Tubo de rayos catódicos

Cuando estudiaban la conductividad de gases a baja presión en un tubo de descargas, revelaron una luminiscencia en la pared del tubo opuesta al cátodo. La causa fueron unas partículas llamadas rayos catódicos: 1. Se alejaban del cátodo en línea recta. 2. Están provistos de energía cinética. 3. Se comportaban como una corriente eléctrica negativa.

Tubo de rayos canales

Goldstein observó una radiación de partículas con carga positiva que parecía venir de los canales abiertos del cátodo.

Características de los rayos canales: 1. Están formados por partículas con carga positiva. 2. La relación entre la carga y la masa es diferente según el gas empleado.

Neutrón y consecuencias

Neutrón: Consecuencias: 1. Si se ordenan los elementos, se eliminan rarezas. 2. La masa isotópica no concuerda con la masa de los protones que constituyen un número atómico.

A: indica el número de nucleones (neutrones y protones) del núcleo y determina el isótopo del elemento: protio, deuterio, tritio.

Espectros, reactividad y propiedades periódicas

Espectro atómico de emisión de un elemento: es la radiación emitida por un elemento en estado gaseoso.

Reactividad: tendencia de un elemento a reaccionar con otros.

EI (energía de ionización): la energía que hay que suministrar a un átomo neutro (g) en su estado fundamental para arrancarle un electrón y convertirlo en catión.

AE (afinidad electrónica): energía intercambiada en el proceso por el que un átomo neutro (g) en estado fundamental recibe un electrón y se convierte en anión.

Electronegatividad: tendencia de un átomo a atraer hacia sí el par de electrones compartidos.

Enlace químico

Espectro atómico de emisión de un elemento es la radiación emitida por un elemento en estado gaseoso.

Reactividad: tendencia de un elemento a reaccionar con otros. EI: la energía que hay que suministrar a un átomo neutro (g) en su estado fundamental para arrancarle un electrón y convertirlo en catión. AE: energía intercambiada en el proceso por el que un átomo neutro (g) en estado fundamental recibe un electrón y se convierte en anión. Electronegatividad: tendencia de un átomo a atraer hacia sí el par de electrones compartidos.

Enlace iónico

Atracción electrostática que aparece entre los iones positivos y negativos que constituyen el compuesto iónico.

Características: 1. Elevado punto de fusión. 2. Solubles en agua. 3. Frágiles. 4. No conducen la electricidad en estado sólido.

Enlace covalente

Cristales atómicos: 1. Son sólidos duros con temperaturas de fusión y ebullición altas. 2. No conducen la corriente eléctrica. 3. Son insolubles en agua.

Sustancias moleculares: 1. Con temperaturas de fusión y ebullición bajas. 2. Insolubles en agua, pero solubles en compuestos orgánicos. 3. No conducen la corriente eléctrica.

Enlace metálico

Definición: fuerza atractiva existente en los metales entre los iones y los electrones de valencia que los rodean.

Propiedades: 1. Tienen elevados puntos de fusión y ebullición y son sólidos a temperatura ambiente. 2. Tienen densidad elevada. 3. No son solubles en agua. 4. Son solubles entre sí en estado fundido. 5. Buenos conductores del calor. 6. Buenos conductores de la electricidad. 7. Al aplicarles tensión mecánica se deforman sin romperse.

Diferencia en la conductividad entre compuesto metálico e iónico

Los compuestos metálicos son conductores de primera especie. Su conductividad se debe a la movilidad de los electrones de valencia. Su conductividad disminuye al aumentar la temperatura. Conducen la electricidad tanto en líquido como en sólido.

Fuerzas intermoleculares

Fuerzas intermoleculares: fuerzas atractivas que existen entre las moléculas de las sustancias covalentes moleculares.

Puentes de hidrógeno: se dan entre el hidrógeno de una molécula y un átomo muy pequeño y electronegativo (F, O, N) de otra molécula.

Consecuencias: 1. La temperatura de ebullición del agua es mayor que la de los demás hidruros de los elementos de su grupo. 2. El agua es líquida a temperatura ambiente, mientras que los hidruros son gases. 3. El hielo tiene mayor volumen que el agua líquida.