Principios Básicos de Química: El Átomo, su Estructura y las Uniones Químicas

El Átomo y su Estructura Fundamental

El átomo es una estructura con un núcleo muy pequeño en relación con el tamaño total del átomo.

• En el núcleo hay protones y neutrones.
• Alrededor de este núcleo se mueven los electrones. ^{*Los quarks} son pequeñas partículas que forman los protones (p+) y los neutrones (n).

La notación para un átomo o isótopo es ^A_ZX, donde Z es el número atómico (número de protones) y A es el número másico (suma de protones y neutrones).

Isótopos

Los isótopos son átomos que tienen el mismo número de protones (por lo tanto, son del mismo elemento químico) pero distinto número de neutrones.

Modelo Atómico de Bohr

Los electrones son atraídos por el núcleo, por eso se encuentran en constante movimiento. Bohr propuso que los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares definidas, donde no pierden energía. En cada capa se encuentran electrones con distinta energía. Existen 4 niveles principales de energía.

Modelo Atómico Actual

En el modelo atómico actual, los electrones (e-) se encuentran alrededor del núcleo ocupando posiciones más o menos probables o en los llamados orbitales.

Orbitales

Un orbital es una región del espacio en la que existe una alta probabilidad de encontrar un electrón (e-).

Distribución de los Electrones en un Átomo

Configuración Electrónica

La configuración electrónica de un átomo describe el modo en que están distribuidos los electrones (e-) alrededor del núcleo, regido por unas normas fundamentales:

1. En cada orbital solo hay dos electrones, con espines opuestos (Principio de Exclusión de Pauli).
2. Los electrones se van colocando en el átomo ocupando el orbital de menor energía disponible.
3. Cuando se llenan orbitales de la misma energía (degenerados), el objetivo es que todos los electrones giren en el mismo sentido antes de aparearse (Regla de Hund).

El Sistema Periódico de los Elementos

El Sistema Periódico organiza los elementos químicos. Existen 7 periodos (filas) y 18 grupos (columnas). La colocación de un elemento químico en una casilla concreta depende de su configuración electrónica.

Propiedades Periódicas de los Elementos Químicos

Las propiedades periódicas son aquellas características de los elementos que podemos estudiar en relación con su posición en el sistema periódico (por ejemplo, radio atómico, electronegatividad, energía de ionización).

Tipos de Enlaces Químicos

Los átomos se enlazan para conseguir sistemas más estables. Se denominan enlaces químicos a la unión entre átomos que se mantienen unidos debido a las fuerzas de atracción existentes entre ellos. Hay tres tipos principales:

1. Enlace Iónico: Se forma entre un metal (M) que cede electrones (e-) y un no metal (Nm) que los capta, dando lugar a iones de distinto signo que se atraen electrostáticamente.
2. Enlace Covalente: Se forma entre no metales (Nm) que comparten electrones (e-), los cuales son atraídos por los núcleos de ambos átomos.
3. Enlace Metálico: Se forma entre metales (M) que ceden sus electrones de valencia, creando una "nube" de electrones deslocalizados que atrae a los iones positivos resultantes (red metálica).