Fundamentos de la Estructura Atómica: Clasificación, Orbitales y Modelos

Clasificación de los Elementos

• Metales: Buenos conductores de electricidad.
• Metaloides: Propiedades intermedias entre metales y no metales.
• No metales: Mala conducción de electricidad.
• Gases nobles: Poseen su última capa de electrones completa.

Orbitales Atómicos

Los orbitales definen la distribución espacial de los electrones:

• Orbital S: Tiene simetría esférica alrededor del núcleo atómico.
• Orbital P: Presenta dos esferas achatadas hacia el punto de contacto y orientadas según los ejes de coordenadas.
• Orbital D: Cuatro de ellos tienen forma de cuatro lóbulos con signos alternados y el último es un doble lóbulo rodeado por un anillo.
• Orbital F: Poseen formas aún más exóticas.

Principios de la Configuración Electrónica

• Principio de exclusión de Pauli: No puede haber dos electrones con los mismos números cuánticos.
• Principio de constitución (Aufbau): Los electrones ocuparán los niveles de menor energía en forma creciente.
• Principio de multiplicidad de Hund: Deberán existir el mayor número de electrones desapareados posible.

Modelos Atómicos Históricos

Modelo de Thomson

Thomson determinó que el rayo emitido estaba constituido por cargas negativas, pues eran atraídas por el polo positivo. Como este fenómeno se producía sin alteración, independientemente del gas a baja presión que se encontraba dentro del tubo, dedujo que esta partícula era común a todos los tipos de átomos.

Thomson estableció que, para que esta condición se cumpla, un átomo debe contener la misma cantidad de cargas negativas y positivas. Las cargas negativas fueron bautizadas como electrones (e-).

Modelo de Rutherford

Rutherford sugirió que las cargas positivas del átomo se encontraban concentradas en el centro, en el núcleo, y los electrones orbitaban en torno a él.

Estableció esta conclusión al utilizar un haz de radiación alfa para bombardear delgadas láminas metálicas de oro, rodeadas por una pantalla de sulfuro de zinc, que tenía la particularidad de producir destellos con el choque de las emisiones alfa.

Postulados de Dalton

• Toda la materia está formada por átomos.
• Los átomos son partículas indivisibles e invisibles.
• Los átomos del mismo elemento son de la misma clase y tienen igual masa.
• Los átomos que conforman los compuestos están en relación de números enteros y sencillos; pueden ser de dos o más clases.
• Los cambios químicos corresponden a una combinación por separación.