Estructura Atómica y Enlace Químico

Introducción

La estructura atómica y el enlace químico son conceptos fundamentales en química que explican las propiedades de la materia. En este documento, exploraremos los principales aspectos relacionados con la estructura atómica, incluyendo el radio atómico, la energía de ionización, la afinidad electrónica y la electronegatividad. Además, analizaremos los diferentes tipos de enlaces químicos, como el enlace iónico, el enlace covalente y el enlace metálico, y sus propiedades.

Radio Atómico

El radio atómico se define como la distancia entre el núcleo de un átomo y su electrón más externo. Se puede determinar experimentalmente mediante diferentes métodos, como la difracción de rayos X o la espectroscopia. El radio atómico varía según la posición del elemento en la tabla periódica.

Factores que Influyen en el Radio Atómico

• Carga Nuclear: Al aumentar la carga nuclear, la atracción entre el núcleo y los electrones aumenta, lo que disminuye el radio atómico.
• Efecto Pantalla: Los electrones internos de un átomo ejercen un efecto pantalla sobre los electrones externos, reduciendo la atracción del núcleo. A medida que aumenta el número de electrones internos, el efecto pantalla aumenta, lo que aumenta el radio atómico.
• Nivel de Energía: Los electrones en niveles de energía más altos están más alejados del núcleo, lo que aumenta el radio atómico.

Tendencias en la Tabla Periódica

El radio atómico aumenta al bajar en un grupo de la tabla periódica debido al aumento del nivel de energía de los electrones de valencia. Al desplazarnos hacia la derecha en un periodo, el radio atómico disminuye debido al aumento de la carga nuclear y la disminución del efecto pantalla.

Energía de Ionización

La energía de ionización (EI) es la energía mínima que se requiere para eliminar un electrón de un átomo neutro en estado gaseoso, formando un ion positivo. La EI es una medida de la fuerza con la que un átomo retiene sus electrones.

Factores que Influyen en la Energía de Ionización

• Carga Nuclear: Al aumentar la carga nuclear, la atracción entre el núcleo y los electrones aumenta, lo que aumenta la EI.
• Efecto Pantalla: Los electrones internos de un átomo ejercen un efecto pantalla sobre los electrones externos, reduciendo la atracción del núcleo. A medida que aumenta el número de electrones internos, el efecto pantalla aumenta, lo que disminuye la EI.
• Nivel de Energía: Los electrones en niveles de energía más altos están más alejados del núcleo, lo que disminuye la EI.

Tendencias en la Tabla Periódica

La EI aumenta al subir en un grupo de la tabla periódica debido a la disminución del nivel de energía de los electrones de valencia y al aumento de la atracción del núcleo. Al desplazarnos hacia la derecha en un periodo, la EI aumenta debido al aumento de la carga nuclear y la disminución del efecto pantalla.

Afinidad Electrónica

La afinidad electrónica (AE) es la energía liberada cuando un átomo neutro en estado gaseoso gana un electrón, formando un ion negativo. La AE es una medida de la tendencia de un átomo a ganar electrones.

Factores que Influyen en la Afinidad Electrónica

• Carga Nuclear: Al aumentar la carga nuclear, la atracción entre el núcleo y los electrones aumenta, lo que aumenta la AE.
• Efecto Pantalla: Los electrones internos de un átomo ejercen un efecto pantalla sobre los electrones externos, reduciendo la atracción del núcleo. A medida que aumenta el número de electrones internos, el efecto pantalla aumenta, lo que disminuye la AE.
• Nivel de Energía: Los electrones en niveles de energía más altos están más alejados del núcleo, lo que disminuye la AE.

Tendencias en la Tabla Periódica

La AE aumenta al subir en un grupo de la tabla periódica debido a la disminución del nivel de energía de los electrones de valencia y al aumento de la atracción del núcleo. Al desplazarnos hacia la derecha en un periodo, la AE aumenta debido al aumento de la carga nuclear y la disminución del efecto pantalla.

Electronegatividad

La electronegatividad (EN) es una medida de la capacidad de un átomo para atraer electrones hacia sí mismo cuando forma un enlace químico. La EN no se puede medir experimentalmente, pero se puede estimar a partir de otras propiedades atómicas, como la EI y la AE.

Tendencias en la Tabla Periódica

La EN aumenta al subir en un grupo de la tabla periódica debido a la disminución del nivel de energía de los electrones de valencia y al aumento de la atracción del núcleo. Al desplazarnos hacia la derecha en un periodo, la EN aumenta debido al aumento de la carga nuclear y la disminución del efecto pantalla.

Enlace Químico

Un enlace químico es la fuerza de atracción que mantiene unidos a los átomos en una molécula o compuesto. Los enlaces químicos se forman debido a la interacción entre los electrones de valencia de los átomos.

Tipos de Enlaces Químicos

• Enlace Iónico: Se forma entre átomos con una gran diferencia de electronegatividad. Un átomo cede electrones al otro, formando iones con cargas opuestas que se atraen electrostáticamente.
• Enlace Covalente: Se forma entre átomos con electronegatividades similares. Los átomos comparten uno o más pares de electrones para alcanzar una configuración electrónica estable.
• Enlace Metálico: Se forma entre átomos metálicos. Los electrones de valencia se deslocalizan formando una»nube electrónic» que se extiende por todo el metal, lo que permite la conductividad eléctrica y térmica.

Propiedades de los Compuestos Iónicos

Los compuestos iónicos son sólidos a temperatura ambiente, tienen puntos de fusión y ebullición altos, son solubles en disolventes polares y no conducen la electricidad en estado sólido. Sin embargo, conducen la electricidad en estado disuelto o fundido debido a la movilidad de los iones.

Propiedades de los Compuestos Covalentes

Los compuestos covalentes pueden ser sólidos, líquidos o gases a temperatura ambiente, tienen puntos de fusión y ebullición bajos, son solubles en disolventes no polares y no conducen la electricidad en ningún estado. Las propiedades de los compuestos covalentes dependen de la fuerza de las fuerzas intermoleculares.

Propiedades de los Metales

Los metales son sólidos a temperatura ambiente, tienen puntos de fusión relativamente bajos, son buenos conductores de calor y electricidad, son dúctiles (se pueden estirar en hilos) y maleables (se pueden martillar en láminas), y tienen un brillo metálico característico.

Fuerzas Intermoleculares

.en metalic.entre atomos de elementyos  de EN paralela y baja.propiedades de los metales.solidos a tº ambiente,p.f menor k los comp ionicos,alta conductibidad el calor y electricidad devido al movimiento de e-,son ductiles (hilos)y maleables(planchas),brillo metalico caracteristico ya k los e- captan y emiten la rad electromagnetica y absorben casi todos los rayos de luz visible k emiten.fuerzas de van der wals:su magnitud depende de su formula y de l nº de e- de las molec y de su tamaño.1)dipolo-dipolo:entre molec k forman dipolos permanentes.la perte positiva de un dipolo atrae la negativa del otro.29fuerzas dipolo-dipolo inducido.cuando la molec polar distorsiona la nube de otra proxima,creando un dipolo instantaneo 3)fuerzas de london:debidas a dipols instantaneos k se originan moleculas apolares aleatorias.son mas deviles k las anteriores ya k los dipolos instantaneos originan fuerzas atractivas entre las molecs.