Teoría de Dalton

La materia está formada por pequeñas partículas separadas e indivisibles (átomos). Un elemento es una sustancia con todos los átomos iguales. Los átomos de distintos elementos se distinguen por su masa y propiedades. Los átomos de elementos distintos unidos en cantidades fijas forman compuestos. Las moléculas de un compuesto también son iguales en masa y propiedades.

Electrones, Protones y Neutrones

Electrones: Partículas de carga negativa y muy poca masa que constituyen los rayos catódicos.

Los rayos canales, en el caso del hidrógeno, están formados por partículas de carga positiva y masa 1837 veces mayor que el electrón (protón).

Neutrón: Partícula de masa semejante al protón sin carga eléctrica.

Número atómico (Z): Número de protones que tienen los núcleos de los átomos de un elemento.

Número másico (A): Suma del número de protones y neutrones que tiene el núcleo de un átomo. A = Z + N.

Modelos Atómicos

Modelo de Thomson

• Al desprenderse electrones de los átomos, forman rayos catódicos que se desplazan hacia el ánodo.
• El resto del átomo, con carga positiva, se dirige hacia el cátodo formando rayos canales.

Visión estática y no nuclear del átomo.

Modelo de Rutherford

• La mayor parte de la masa del átomo y toda su carga positiva están reunidas en una zona central minúscula (núcleo).
• Fuera del núcleo, los electrones, en igual número que unidades de carga positiva, giran en órbitas circulares alrededor del núcleo.

Comportamiento de partículas alfa:

• La mayoría no se desvía porque su trayectoria está suficientemente alejada de cualquier núcleo atómico.
• Algunas se desvían al pasar cerca de algún núcleo.
• Unas pocas rebotan por choque directo con algún núcleo.

Visión dinámica y nuclear.

Modelo de Bohr

• Dentro de los átomos, los electrones se mueven alrededor del núcleo en órbitas circulares o niveles de energía.
• La energía del electrón depende de en qué órbita esté (más alejado del núcleo -> más energía).
• Los radios de las órbitas y las energías de los electrones situados en ellas tienen valores muy definidos.
• Cada órbita o nivel admite un número máximo de electrones (2n^2 -> n = nivel (1, 2, 3…)).

Visión dinámica, nuclear y cuantificada.

Modelo Atómico Actual

• El electrón se comporta como una onda en su movimiento alrededor del núcleo.
• No se puede predecir la trayectoria exacta del electrón, hay que hablar de orbitales atómicos en vez de órbitas definidas.»Un orbital atómico es una región del espacio en torno al núcleo donde es muy probable encontrar un electrón con una determinada energía»
• En cada orbital no puede haber más de 2 electrones.
• Los orbitales se agrupan en 7 niveles energéticos. En cada uno hay un número determinado de subniveles (s, p, d o f), que se diferencian por su forma y orientación en el espacio.

Configuración Electrónica

• El número de electrones de un átomo neutro es igual al de protones del núcleo (Z).
• Los electrones se colocan en los átomos siguiendo el orden de energía ascendente dado por el diagrama de Moeller.»La configuración electrónica de un elemento es la distribución de electrones de sus átomos en los orbitales de los distintos niveles de energí».

Ley Periódica

Períodos = filas, grupos = columnas.

• En cada período aparecen los elementos para los que el último nivel de su configuración electrónica coincide con el número del período, por orden creciente de número atómico.
• En cada grupo aparecen los elementos que presentan el mismo número de electrones en la capa de valencia.
• En un mismo grupo, los elementos poseen la misma configuración electrónica en el nivel de valencia.

Enlaces Químicos

Enlace Iónico: Metal + No Metal

Propiedades de los compuestos iónicos:

• A temperatura ambiente son sólidos de alto punto de fusión -> porque hay fuerzas intensas entre iones, y es necesaria mucha energía para romper los enlaces.
• Son frágiles, al golpearlos se rompen en cristales de menor tamaño -> porque al golpear el cristal los iones se desplazan y se rompen los enlaces, los iones de mismo signo se acercan y hay fuerzas repulsivas donde antes solo había atractivas, por ello el cristal se rompe.
• Son solubles en agua -> porque las moléculas de H2O interaccionan con los iones separándolos de la red iónica.
• No conducen la electricidad en estado sólido -> porque los iones no pueden desplazarse porque ocupan posiciones fijas en la red.
• Son conductores eléctricos en disolución o fundidos -> porque los iones pueden desplazarse libremente en la disolución o el compuesto fundido.

Enlace Covalente: No Metal + No Metal (compartir electrones)

Enlace simple: 2 átomos comparten 1 par de electrones, doble: 2 pares, triple: 3 pares.

Sustancias covalentes moleculares: Forman moléculas.

Propiedades:

• En condiciones ordinarias son gases, líquidos o sólidos de bajo punto de fusión y ebullición -> porque dentro de la molécula, los enlaces covalentes son fuertes, pero entre molécula y molécula son débiles.
• La mayoría son insolubles en agua y más solubles en disolventes orgánicos -> porque no tienen iones positivos y negativos que interaccionen con el agua.
• No conducen la electricidad ni en estado puro ni en disolución -> porque carecen de electrones o iones libres que puedan desplazarse.

Sustancias covalentes atómicas: Forman estructuras tridimensionales.

Propiedades:

• Son sólidos de alto punto de fusión y muy duros -> porque todos los enlaces presentes son covalentes, muy fuertes.
• Son insolubles en agua y casi todos los disolventes -> porque carecen de iones positivos y negativos que faciliten la solubilidad en el agua.
• No conducen la corriente eléctrica -> porque carecen de electrones o iones libres.

Fuerzas Intermoleculares

Fuerzas de Van der Waals:

Enlace de hidrógeno:

Enlace Metálico

• Los átomos de los metales no forman moléculas, se colocan ordenadamente en una estructura cristalina lo más compacta posible.
• Cada átomo se desprende de sus electrones de valencia convirtiéndose en un ion positivo.
• Los electrones de valencia de todos los átomos forman una nube electrónica capaz de desplazarse entre los huecos de la estructura.

Propiedades:

• Alto punto de fusión -> por la gran estabilidad de la estructura metálica.
• Densidad elevada -> porque la estructura es muy compacta.
• Son solubles entre sí en estado fundido formando aleaciones -> porque los átomos se acomodan fácilmente formando una nueva red cristalina.
• Son buenos conductores del calor -> porque los átomos, muy próximos, transmiten las vibraciones térmicas.
• Son buenos conductores de la electricidad -> por la libertad de desplazamiento de los electrones móviles.
• Al aplicarles tensión mecánica se deforman sin rotura del metal -> porque las capas de átomos se deslizan unas sobre otras sin modificar la estructura del metal.