Leyes Fundamentales y Descubrimiento del Subatómico
Leyes de la Química
- Ley de Conservación de Masa (Lavoisier): En toda reacción química, la masa se conserva. La masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos.
- Ley de las Proporciones Definidas (Proust): Cuando dos o más elementos se combinan para dar un determinado compuesto, siempre lo hacen en una relación constante de masas.
- Ley de las Proporciones Múltiples (Dalton): Cuando dos o más elementos se combinan para dar más de un compuesto, una masa variable de uno de ellos se une a una masa fija del otro, y la primera guarda una relación de números enteros sencillos con la segunda.
Descubrimiento del Subatómico
- TRC (Tubo de Rayos Catódicos): Tubo de vidrio al vacío que, sometido a una diferencia de potencial en ambos extremos, emitía luminiscencia.
- Rayos X: Radiación emitida en el TRC que hacía que algunos materiales emitieran luz fluorescente.
- Radiactividad: Emisión espontánea de radiaciones de ciertos elementos inestables que va acompañada de la desintegración espontánea del núcleo. Las propiedades químicas del elemento radiactivo cambian drásticamente.
- Alfa: Partículas de corto alcance, fácilmente detenidas.
- Beta: Partículas con un alcance de aproximadamente un metro, detenidas por centímetros de material.
- Gamma: Radiación de alto alcance (cientos de metros), difícil de detener.
Modelo Atómico de Rutherford
El átomo está constituido por una parte central (núcleo), donde se concentra casi toda la masa del átomo y la carga positiva. En la parte externa (corteza), se encuentran los electrones, con carga negativa y masa muy pequeña en comparación con el núcleo. Los electrones giran a gran velocidad alrededor del núcleo en órbitas circulares. La densidad del núcleo es ~1013-1014 g/cm3. Este modelo presentaba fallos como la precipitación del electrón hacia el núcleo y la explicación de los espectros atómicos.
Ondas y Espectros Atómicos
Las partículas cargadas eléctricamente en movimiento generan campos eléctricos y magnéticos que se propagan a través del espacio. Una onda es una perturbación vibracional por medio de la cual se transmite energía. La radiación electromagnética es la emisión y transmisión de energía en forma de ondas electromagnéticas.
Espectros Atómicos: Cuando a los gases se les suministra energía, emiten radiaciones de determinadas longitudes de onda, que, dispersadas en un prisma de un espectroscopio, se ven como una serie de rayas (espectro de líneas). El conjunto se conoce como espectro de emisión. Si una luz continua atraviesa una sustancia, ésta absorbe determinadas radiaciones que aparecen como rayas negras en el fondo continuo (espectro de absorción). Todo cuerpo absorbe las radiaciones que es capaz de emitir. Cada elemento posee un conjunto de líneas espectrales características; el espectro es una propiedad de los átomos.
Números Cuánticos
- n (Número cuántico principal): Toma valores naturales excepto el cero (n = 1, 2, 3,…). Determina la energía y la extensión del orbital.
- l (Número cuántico secundario o azimutal): Toma valores naturales desde cero hasta n-1 (l = 0, 1, 2,…n-1). Determina la forma y la energía del orbital.
- l=0: orbital s
- l=1: orbital p
- l=2: orbital d
- l=3: orbital f
- m (Número cuántico magnético): Toma valores enteros desde -l hasta +l. Determina la orientación espacial del orbital.
- s (Número cuántico de espín): Solo puede tomar los valores +1/2 y -1/2.
Propiedades Periódicas
Propiedades Físicas
| Metales | No Metales | |
|---|---|---|
| Estado físico (Tª ambiente) | Sólidos (excepto Hg) | Sólidos frágiles, líquidos o gases |
| Conductividad | Buenos conductores del calor y la electricidad | No conductores del calor y la electricidad |
| Maleabilidad y ductilidad | Maleables y dúctiles | No dúctiles ni maleables |
| Punto de fusión | Moderado-alto | Variable |
Propiedades Químicas
| Metales | No Metales | |
|---|---|---|
| Reacción con ácidos | Reaccionan con ácidos | No reaccionan con ácidos |
| Óxidos | Forman óxidos básicos | Forman óxidos ácidos |
| Iones | Forman cationes | Forman aniones |
| Haluros e hidruros | Forman haluros e hidruros iónicos | Forman haluros covalentes |
Los metales tienden a perder electrones, mientras que los no metales tienden a ganarlos. El carácter metálico aumenta hacia abajo y hacia la izquierda en la tabla periódica.
Radio Atómico
- Grupo: Cuanto más capas electrónicas tenga el átomo, mayor será su tamaño.
- Periodo: El radio disminuye al aumentar la carga nuclear.
Los átomos isoelectrónicos poseen el mismo número de electrones.
Energía de Ionización
Cantidad mínima de energía (I) necesaria para arrancar un electrón de la envoltura electrónica de un átomo en estado gaseoso en condiciones estándar. La energía de ionización aumenta hacia arriba y hacia la derecha en la tabla periódica.
Afinidad Electrónica
Es la variación de energía (E) que tiene lugar cuando un átomo en estado gaseoso en condiciones estándar (P y T) adquiere un electrón. La afinidad electrónica aumenta hacia la derecha y hacia arriba en la tabla periódica.
Electronegatividad
Capacidad de un átomo para atraer los electrones compartidos en un enlace químico. La electronegatividad aumenta hacia la derecha y hacia arriba en la tabla periódica.