Estructura atómica, tabla periódica y números cuánticos: resumen

Resumen

El texto repasa conceptos básicos de la tabla periódica, como los números de periodo y de grupo, y describe las propiedades de grupos como los gases nobles, los metales alcalinos, los calcógenos, el carbono y los elementos de transición. También explica los números cuánticos, las formas de los orbitales y las propiedades magnéticas de paramagnetismo y diamagnetismo.

Puntos clave

El número de periodo indica la cantidad de niveles ocupados por electrones en un átomo.
El número de grupo indica la cantidad de electrones en el último nivel (electrones de valencia).
Los gases nobles (grupo 8A) tienen su capa electrónica externa completa y baja reactividad química.
Los elementos de transición tienen la configuración electrónica terminada en un subnivel d y son metales duros, de alto punto de fusión y buenos conductores.
Los cuatro números cuánticos son n (nivel de energía), l (subnivel y forma del orbital), m (orientación) y ms (spin, +1/2 o -1/2).
Los orbitales s son esféricos, los p son bilobulares y los d son tetralobulares.
Las sustancias paramagnéticas son atraídas por un campo magnético según el número de electrones desapareados; las diamagnéticas son ligeramente repelidas.

Ponte a prueba

Introducción a la Estructura Atómica y la Tabla Periódica

Conceptos Fundamentales de la Tabla Periódica

El **número de periodo** es la cantidad de niveles ocupados por electrones que tienen sus átomos.

El **número de grupo** indica la cantidad de electrones en el último nivel (electrones de valencia).

Grupos de Elementos Específicos

Gases Nobles (Grupo 8A)

Los **gases nobles** tienen su Capa Electrónica Externa (CEE) completa, por lo que no tienen tendencia a ganar, perder o compartir electrones.

Los elementos del grupo 8A son **gases nobles**, caracterizados por su baja reactividad química.

Metales Alcalinos (Grupo 1A)

Propiedades Físicas de los Metales Alcalinos

Son muy **brillantes** y más ligeros que los demás metales. Son **blandos** y poseen un **bajo punto de fusión**.

Los Calcógenos (Grupo del Oxígeno)

Los **calcógenos** son elementos de la familia del oxígeno (Grupo 6A). Forman parte de los **minerales** y **rocas** de la corteza terrestre. Los elementos más importantes de este grupo son el **oxígeno** y el **azufre**.

El Carbono y la Química Orgánica

El **carbono** se caracteriza por ser la base de la mayoría de los materiales orgánicos. La química de sus compuestos se denomina *química orgánica*. Forma parte esencial de las **proteínas**, los **hidratos de carbono**, los **lípidos** y los **ácidos nucleicos**. También es la base del **diamante**, el **grafito** y los **fulerenos**.

Elementos de Transición

Elementos de Transición (Bloque d)

Los **elementos de transición** son aquellos cuya configuración electrónica (CE) finaliza en un **subnivel d**. Son metales caracterizados por un **alto punto de fusión y ebullición**. Son **duros** y **buenos conductores** del calor y la electricidad.

Elementos de Transición Interna (Bloque f)

Los **elementos de transición interna** son aquellos cuya configuración electrónica (CE) finaliza en un **subnivel f**.

Estos elementos se dividen en dos series:

La fila del periodo 6: **Lantánidos** o *Tierras Raras*.
La fila del periodo 7: **Actínidos**.

Propiedades Atómicas y Cuánticas

Números Cuánticos

Los números cuánticos describen el estado energético de un electrón dentro de un átomo:

Número cuántico principal (n): Indica el nivel de energía en el que se encuentra el electrón (e-) y determina el **volumen del orbital**.
Número cuántico secundario (l): Establece el subnivel donde se encuentra el electrón (e-) e indica la **forma geométrica del orbital** (s=0, p=1, d=2, f=3).
Número cuántico magnético (m): Indica cuál es la **orientación del orbital** en el espacio.
Número cuántico de spin electrónico (m_s): Señala el sentido de rotación del electrón sobre sí mismo y puede tomar los valores **+1/2** o **-1/2**.

Formas de los Orbitales

El orbital *s* presenta **simetría esférica**. Los orbitales *p* son **bilobulares**. Los orbitales *d* son **tetralobulares**.

Propiedades Magnéticas

PARAMAGNÉTICA: La fuerza de atracción es mayor cuanto mayor sea el número de **electrones desapareados** presentes.
DIAMAGNÉTICA: Sus átomos son ligeramente repelidos frente a un campo magnético.

Preguntas frecuentes

¿Qué indica el número de grupo de un elemento?

Indica la cantidad de electrones en el último nivel, es decir, los electrones de valencia. El texto lo define así en sus conceptos fundamentales de la tabla periódica.

¿Qué determina cada número cuántico?

El número n indica el nivel de energía y el volumen del orbital, l el subnivel y la forma del orbital, m la orientación en el espacio y ms el sentido de rotación del electrón. Los valores de ms son +1/2 o -1/2.

¿Por qué los gases nobles son poco reactivos?

Porque tienen su capa electrónica externa completa y no tienden a ganar, perder o compartir electrones. Por eso su baja reactividad química es una de sus características.