Propiedades periódicas, enlaces químicos y conceptos de estructura atómica

Resumen

El documento repasa las principales propiedades periódicas de los elementos (energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad y radio atómico) y los tipos de enlace químico, iónico y covalente, con sus características. Incluye además conceptos fundamentales como la regla del octeto, la energía de red y las variables de la mecánica cuántica. Es un apoyo útil para repasar los fundamentos de la química general.

Puntos clave

La energía de ionización es la energía mínima necesaria para arrancar el electrón más externo de un átomo gaseoso y aislado en estado fundamental.
La afinidad electrónica es el cambio de energía que se produce cuando un átomo gaseoso capta un electrón, normalmente desprendiendo energía.
La electronegatividad mide la atracción que un átomo ejerce sobre el par de electrones de un enlace.
El enlace iónico implica transferencia de electrones entre un metal y un no metal, y los compuestos iónicos son sólidos, muy solubles en agua y buenos conductores en disolución o fundidos.
El enlace covalente se forma entre dos no metales que comparten electrones y puede ser polar (electronegatividades distintas) o no polar (mismo elemento).
Según la regla del octeto, los átomos tienden a rodearse de ocho electrones, salvo el helio, que tiene dos.
La energía de red es la energía necesaria para separar totalmente un mol de un compuesto iónico sólido en sus iones gaseosos.

Ponte a prueba

Propiedades Periódicas

Energía de ionización (E_i): Energía mínima que es necesario comunicar a un átomo gaseoso y aislado, en estado fundamental, para arrancarle un electrón (el más externo). Mide los cambios de energía asociados a la eliminación de e^- de un átomo para formar iones con carga positiva.
Afinidad electrónica (E_af): Variación de energía, normalmente desprendida, cuando un átomo en estado gaseoso capta un electrón. Es el cambio de energía que ocurre cuando se agrega un electrón a un átomo gaseoso.
Electronegatividad (EN): Informa acerca de la atracción que un átomo ejerce sobre el par de electrones de un enlace con otro átomo.
Radio atómico: Es la mitad de la distancia entre los centros de dos átomos vecinos.

Tipos de Enlace Químico

Enlace Iónico

Es un enlace químico entre dos átomos diferentes (uno metálico y otro no metálico) en el que ocurre una transferencia de electrones. Un átomo pierde un electrón y el otro lo gana. Por lo general, los compuestos iónicos se presentan como sólidos (sales), son altamente solubles en agua, tienen un punto de fusión elevado y poseen una alta conductividad eléctrica.

Enlace Covalente

Se lleva a cabo entre átomos similares (dos no metálicos). En este enlace, los dos átomos se unen para compartir electrones. Se clasifican en:

Polares: Se dan entre elementos con distinta electronegatividad o capacidad de atraer electrones.
No polares: Se dan entre átomos del mismo elemento, ya que tienen igual electronegatividad.

Conceptos Fundamentales de Estructura Atómica

Regla del Octeto

Los átomos tienden a ganar, perder o compartir electrones hasta estar rodeados por ocho electrones. Todos los gases nobles tienen 8e^-, a excepción del helio (He).

Energía de Red

Es la energía necesaria para separar totalmente un mol de un compuesto iónico sólido en sus iones gaseosos.

Mecánica Cuántica

Función de onda: Contiene la información sobre la posición del electrón.
E: Valor de la energía total del electrón.
V: Representa la energía potencial del electrón. Por tanto, E-V es el valor de la energía cinética en un punto determinado.
Números cuánticos: Variables de las funciones de onda:
- Número cuántico principal (n): Describe el tamaño del orbital (valores 1, 2, 3...).
- Número cuántico del momento angular orbital (l): Describe la forma del orbital (de 0 a n-1).
- Número cuántico magnético (m_l): Determina la orientación espacial del orbital.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la energía de ionización?

Es la energía mínima que hay que comunicar a un átomo gaseoso, aislado y en estado fundamental, para arrancarle su electrón más externo.

¿Qué diferencia hay entre enlace covalente polar y no polar?

En el enlace covalente polar los átomos tienen distinta electronegatividad, por lo que el par de electrones se desplaza hacia el más electronegativo. En el no polar, los átomos son del mismo elemento y comparten los electrones por igual.

¿Qué establece la regla del octeto?

Establece que los átomos tienden a ganar, perder o compartir electrones hasta rodearse de ocho electrones. Todos los gases nobles tienen ocho electrones, excepto el helio.