Fundamentos de Química: Números Cuánticos, Modelo Atómico de Bohr y Tipos de Enlace

Números Cuánticos y Estructura Orbital

Los números cuánticos son cuatro: n, l, m y s. Según los nuevos modelos atómicos, los electrones están alrededor del núcleo organizados en capas. Estas capas se enumeran de dentro hacia fuera.

El Número Cuántico Principal (N)

El número de la capa se representa por N, también llamado número cuántico principal. Los orbitales son zonas de máxima probabilidad de encontrar electrones, puesto que estos no pueden estar en cualquier parte de la capa. El número de orbitales coincide con el número de la capa.

El Número Cuántico Azimutal o Secundario (L)

El segundo número cuántico es representado por L, que puede tomar todos los valores enteros comprendidos entre 0 y n-1. Este número indica la forma de los orbitales:

• Orbitales S: Se corresponden con zonas esféricas (L=0).
• Orbitales P: Tienen forma aproximada de 8 (L=1).
• Orbitales D: Se corresponden con L=2.
• Orbitales F: Se corresponden con L=3.

Resumen de los Números Cuánticos

Los números cuánticos representan:

• N (0, 1, 2, 3...): La capa o nivel de energía.
• L (0 hasta n-1): El orbital (zona de la capa) y su forma.
• M (-L... 0... +L): La orientación del orbital en el espacio.
• S (o número cuántico de Spin): Representa el giro del electrón (+1/2, -1/2).

Modelo Atómico de Bohr

Según el Modelo Atómico de Bohr, los electrones giran en torno al núcleo solo en ciertas órbitas circulares estables donde, al moverse, no pierden energía. Las únicas órbitas permitidas son aquellas cuya energía adopta unos valores determinados. A estas órbitas se les llamó niveles de energía y se representaron por la letra n.

Cuanto más alejado esté el nivel del núcleo, mayor será su energía. Un electrón puede saltar de un nivel de mayor energía a otro de menor energía, emitiendo ese exceso en forma de radiación.

Conceptos Fundamentales de Enlace Químico

Electronegatividad

La electronegatividad de un elemento mide la tendencia que tiene uno de sus átomos a atraer hacia sí el par de electrones del enlace con otro átomo.

Tipos de Enlace y Propiedades

Enlace Iónico: Propiedades

Los compuestos con enlace iónico presentan las siguientes propiedades:

1. A temperatura ambiente son todos sólidos y cristalinos.
2. Presentan altos puntos de fusión (PF) y ebullición (PE), debido a la elevada estabilidad térmica del cristal.
3. Son duros y frágiles (difíciles de rayar o de romper sus enlaces, pero quebradizos al enfrentarse iones del mismo signo).
4. Muchos de ellos son solubles en agua.
5. No conducen la electricidad en estado sólido (al no disponer de cargas libres que puedan desplazarse), pero sí conducen la electricidad en estado líquido o en disolución (ya que las cargas, los iones, han quedado libres).

Enlace Covalente: Propiedades

Moléculas Covalentes

1. A temperatura ambiente, la mayoría son gases, unas pocas son líquidas y las menos son sólidas muy blandas.
2. Tienen bajos PF y PE (esto se debe a la debilidad del enlace intermolecular).
3. Las sustancias polares se disuelven en disolventes polares y las no polares en disolventes no polares.
4. No conducen la electricidad.

Cristales Covalentes

1. A temperatura ambiente son todos sólidos cristalinos.
2. Tienen muy altos PF y PE.
3. Son más duros que los cristales iónicos.
4. Son insolubles en cualquier disolvente.
5. No conducen la electricidad.