Fundamentos de Química: Teorías Atómicas, Enlaces y Leyes Químicas Esenciales

Hipótesis de Dalton

En el siglo XIX, Dalton retoma la teoría atomista de la Antigua Grecia y elabora su teoría atómica. Sus postulados son:

1. Toda la materia está compuesta por átomos.
2. Todos los átomos de un mismo elemento son iguales, sobre todo en masa.
3. Si el elemento es diferente, los átomos son diferentes.
4. Cuando se forma un compuesto, los átomos que lo componen son átomos compuestos.

Modelo Atómico de Bohr

El modelo atómico de Bohr tiene tres postulados principales:

1. Los electrones permanecen en órbitas donde no emiten energía, llamadas estacionarias, que cumplen la siguiente fórmula matemática: r·m·v = h/2π.
2. La energía del electrón en su órbita es proporcional a la inversa de un número entero al cuadrado: E = -B/n².
3. Cuando un electrón recibe energía, salta de una órbita a otra de mayor energía. Por el contrario, si pasa de una órbita de mayor tamaño a una de menor, esa energía se emite en forma de radiación.

Enlace Químico

Es la unión entre distintos elementos para formar compuestos. Lo hacen siempre porque son más estables, adquieren mínima energía; los elementos son más estables cuando están unidos que solos, salvo los gases nobles.

Enlace Iónico

Se forma cuando los elementos que lo componen tienen mucha diferencia de electronegatividad. Al ser muy grande esa diferencia, el no metal capta por completo los electrones, transformándose en un anión; el metal cede los electrones y se convierte en catión. Por último, se unen por fuerzas eléctricas, lo que lleva a los átomos a ordenarse en una red cristalina, formando siempre sólidos.

Enlace Covalente

Se produce entre elementos no metálicos y también con el hidrógeno, porque al formar este tipo de unión adquieren la configuración de gas noble y son más estables. Son muy electronegativos, por lo que optan por compartir los electrones de valencia, tantos como les faltan para completar el octeto. Para representarlos se utiliza el diagrama de Lewis, donde se representan por puntos y cruces alrededor del símbolo del elemento los electrones de valencia.

Propiedades de los Enlaces Covalentes

Las sustancias, excepto el carbono en estado puro, están todas formadas por moléculas.

Red Atómica

El carbono forma una red cristalina. Es el material más duro que existe. El carbono no es soluble ni conduce la electricidad. Las moléculas apolares están en la naturaleza en estado gaseoso.

Líquidos

Tienen un momento dipolar permanente debido a que una parte de la molécula queda positiva y otra negativa. Unas moléculas se atraen con otras, aproximándose y estando en estado líquido. No obstante, al aumentar el peso molecular del elemento unido al hidrógeno, esas fuerzas se hacen más pequeñas y el resto de las de su grupo son gases a temperatura ambiente.

Leyes Ponderales

1. Ley de Conservación de la Masa (Lavoisier)

En una reacción química, la masa permanece constante. En la actualidad, esta ley debería modificarse para incluir las reacciones nucleares, ya que en una reacción química se cumple que parte de la masa se convierte en energía. Sin embargo, la masa y la energía del universo permanecen constantes.

2. Ley de las Proporciones Definidas (Proust)

Cuando dos elementos se unen para formar un compuesto, las masas de ambos guardan siempre la misma proporción.

3. Ley de las Proporciones Múltiples (Dalton)

Cuando dos elementos se unen y forman más de un compuesto, las masas de uno de los elementos que reaccionan con una cantidad fija del otro guardan entre sí una relación de números enteros sencillos.

Leyes de los Gases

Cuando dos compuestos gaseosos se unen para formar otro compuesto gaseoso, los volúmenes que intervienen de ambos guardan una relación constante, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura.