Ciencias Básicas Plan Común
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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA, PROPIEDADES PERIÓDICAS TEMAS 1. Números Cuánticos Los números cuánticos se utilizan para describir matemáticamente un modelo tridimensional del átomo. En consecuencia, se encargan de describir al electrón dentro del átomo y son:
Número Cuántico Secundario (?)
Número Cuántico Magnético (m)
Número Cuántico de Spin (s)
2. Configuración Electrónica Estos principios que rigen una configuración electrónica son: Principio de exclusión de Pauli
Principio de Constitución
Principio de Máxima multiplicidad de Hund
Realización de una Configuración Electrónica Tal como dijimos anteriormente, una configuración electrónica es la distribución de los electrones dentro de los niveles de energía y orbitales que posee un átomo. Por lo tanto, para realizarla debemos conocer dicha cantidad de electrones. Esto se consigue a través del número atómico Z, que da cuenta de la cantidad de protones que posee un átomo, ya que si dicho átomo es neutro, se deduce que su cantidad de electrones es idéntica a su cantidad de protones. Entonces, según el Principio de Constitución, los electrones se irán distribuyendo desde el nivel de menor energía (1 s1) y así sucesivamente hasta alojar al último electrón que posea un átomo determinado. 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p<8s Podemos apreciar el orden energético de cada orbital en el siguiente esquema:
En general, podemos observar que cada orbital presenta un color determinado y que la flecha indica la dirección en que va aumentando la energía. Como ejemplo, realicemos la configuración electrónica del sodio (Na). Para esto, ubicamos al elemento dentro de la tabla periódica y determinamos su número atómico (Z = 11). Como el átomo es neutro, el número de electrones a distribuir es igual al número de protones, es decir, 11 electrones. Por lo tanto, obtenemos 1s2 2s2 2p6 3s1.
Radio Atómico Es la distancia que se establece entre el núcleo y el último electrón del átomo. En un grupo, aumenta desde arriba hacia abajo. En un período, disminuye de izquierda a derecha. Volumen Atómico Es el espacio que ocupa el átomo. En un grupo, aumenta desde arriba hacia abajo. En un período, disminuye de izquierda a derecha. Potencial de Ionización Es la energía necesaria para separar al último electrón del átomo. En un grupo, aumenta desde abajo hacia arriba. En un período, aumenta de izquierda a derecha. Electroafinidad Es la energía liberada cuando se agrega un electrón al átomo. En un grupo, aumenta desde abajo hacia arriba. En un período, aumenta de izquierda a derecha. Electronegatividad Es la capacidad para atraer un par de electrones de enlace. En un grupo, aumenta desde abajo hacia arriba. En un período, aumenta de izquierda a derecha.
El enlace químico es la manera como se unen dos o más átomos para formar una molécula. Esta unión está regulada por ciertos criterios y reglas que deben cumplirse, siendo las más importantes la Regla del Dueto, que plantea que un átomo debe tener dos electrones en su entorno (cuando sólo tienen un nivel de energía, como es el caso del hidrógeno) y la Regla del Octeto, que dice que un átomo debe tener ocho electrones alrededor. Al cumplirse estas reglas, cada átomo que conforma una molécula posee gran estabilidad, ya que adquiere la configuración electrónica de un gas noble en su capa más externa o “capa de valencia”. Entonces, cuando dos átomos van a unirse, pueden hacerlo mediante dos caminos:
Ahora bien, la manera de simbolizar esta repartición de los electrones se conoce como “Estructura de Lewis”, que es la representación gráfica de aquella distribución de electrones del último nivel de cada uno de los átomos que participan en el enlace.
5. Enlace Iónico I A y VI A II A y VI A En general, se caracteriza por la transferencia de uno o más electrones, generalmente desde un elemento metálico hacia otro no metálico. Así, en este tipo de enlace, un átomo cede electrones, quedando con carga positiva y el otro átomo capta electrones, quedando con carga negativa. Las propiedades que presentan los compuestos iónicos es que tienen aspecto cristalino, son sólidos a temperatura ambiente y poseen elevados puntos de fusión y ebullición. Además, son solubles en agua y pueden conducir la corriente eléctrica cuando están fundidos o están en solución acuosa. Algunos ejemplos de estos compuestos son la sal de mesa (NaCl), el salitre (KNO3), el sulfato de cobre (CuSO4). Este tipo de enlace se caracteriza porque los átomos que se van a unir comparten electrones, formando ambos un octeto y/o un dueto. En general, las sustancias que poseen enlace covalente son insolubles en agua, no conducen la corriente eléctrica y presentan puntos de fusión inferiores a los de los compuestos iónicos. Dentro de este enlace, podemos distinguir: Enlace covalente apolar
Enlace covalente polar
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