Guía Completa sobre la Estructura Atómica, Mecánica Cuántica y Tabla Periódica

El Átomo: Componentes y Modelos

El Átomo:

• Electrones en el átomo - Modelo de Thomson: El átomo es una esfera de carga positiva neutralizada por pequeñas partículas eléctricas negativas, electrones, incrustadas en esa esfera.
• Protones en el átomo - Modelo de Rutherford: En el átomo hay dos regiones: el núcleo, donde se halla casi toda la masa del átomo y toda su carga positiva, y la corteza, donde se hallan los electrones.
• Neutrones: Partículas masivas y sin carga que se hallan en el núcleo de los átomos.

Números que Identifican al Átomo

• Nº Atómico (Z): Es el número de protones que tiene.
• Nº Másico (A): Es la suma de sus protones y neutrones.
• Isótopos: Son átomos de un mismo elemento que tienen diferentes números de neutrones.
• Espectros Atómicos de Emisión: Son una serie de líneas que se obtienen al recoger la luz emitida por los elementos gaseosos cuando son activados energéticamente.
• Hipótesis de Planck: Los cuerpos emiten o absorben la energía en forma de cuantos: Ecuanto=hv
• Efecto Fotoeléctrico: Los cuantos de la luz de determinada frecuencia pueden arrancar parte de sus electrones produciendo una corriente eléctrica.
• Modelo de Bohr: Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares. Las órbitas cercanas al núcleo tienen menos energía. Un electrón puede promocionar de un nivel a otro, emitiendo (N inicial > N final) o absorbiendo (N inicial < N final) la diferencia de energía. Esto explica las líneas.

Mecánica Cuántica

Mecánica Cuántica:

Modelo de Orbitales

1. Los electrones son ondas-partículas, por tanto, su movimiento está descrito por las ecuaciones de las ondas estacionarias.
2. La posición y velocidad de un electrón no pueden determinarse a la vez.
3. El cálculo de la probabilidad de encontrarlo en cierta región origina cuatro números cuánticos, de los cuales, n, l, y m determinan la energía, tamaño, forma (s, p, d o f) y orientación de dicha región, llamada orbital, y s señala la orientación del campo magnético del electrón.

Configuración Electrónica

Es el ordenamiento de los electrones de un átomo en sus diferentes orbitales:

1. Ocupan los distintos orbitales según un orden creciente de energía (diagrama de Moeller).
2. En un mismo orbital solo caben dos electrones con sus espines opuestos (principio de Pauli).
3. Un electrón, antes de compartir un orbital, busca otro de la misma energía que esté vacío (regla de Hund).

Sistema Periódico

Sistema Periódico:

• Criterio de Ordenación: Los elementos están ordenados según el orden creciente de su Z.
• Grupos y Periodos: Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades similares. Las propiedades de los elementos de un mismo periodo cambian de manera progresiva.
• Periodicidad en la Configuración Electrónica: Cada elemento del sistema periódico tiene la misma configuración electrónica que su predecesor más un electrón diferenciador.
• Periodicidad en la Valencia: La configuración electrónica externa de un átomo determina su valencia. Como los elementos de un mismo grupo tienen la misma configuración externa, tendrán la misma valencia.

Propiedades Periódicas

• Radio Atómico: Disminuye al subir en un grupo y al avanzar en un periodo.
• Energía de Ionización: Energía necesaria para arrancar 1e- de un átomo.
• Afinidad Electrónica: Energía desprendida cuando un átomo captura 1e-.
• Electronegatividad: Tendencia de un átomo a atraer hacia sí el par de electrones del enlace que forma con otro átomo.
• Carácter Metálico y No Metálico: Los elementos con energías de ionización y electronegatividades bajas presentan alto carácter metálico.