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Estructura atómica
El átomo está constituido por un núcleo que contiene nucleones (protones y neutrones), rodeado por una envoltura que contiene electrones.
| ELECTRÓN | PROTÓN | NEUTRÓN | |
| MASA (kg) | 9,11 x 10-31 | 1,673 x 10-27 | 1,696 x 10-27 |
| CARGA (C) | 1,602 x 10(-)-19 | 1,602 x 10(+)-19 | 0 |
- Nº Atómico (Z): Es el número de protones presentes en el núcleo atómico de un elemento químico y que coincide con el número de electrones, haciendo que ese átomo sea eléctricamente neutro.
- Nº Másico: Es el número total de nucleones (protones más neutrones) existentes en el núcleo atómico de un elemento químico (A = Z + N, donde N = número de neutrones).
Masa atómica (MA): Resulta de la ponderación porcentual de los números másicos de los isótopos de un elemento presentes en la naturaleza.
| masa (u.m.a.) | carga (u.e.) | identidad | |
| α (alfa) | 4,0026 | +2 | núcleo de He |
| β (beta) | 1/1845 | -1 | electrones |
| γ (gamma) | 0 | 0 | rad. electromagnética |
- Orbitales atómicos: Regiones del espacio alrededor del núcleo atómico donde es mayor la posibilidad de encontrar un electrón. La combinación de todos los orbitales de un átomo da lugar a la envoltura o corteza electrónica, la cual se organiza en un modelo de niveles o capas.
- Números cuánticos: Derivan de la solución matemática de la ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno y permiten describir al electrón en cuanto a: su energía potencial, nivel o capa (n); la forma del orbital que ocupa, subnivel (l); la orientación espacial de dicho orbital (m); y su sentido de giro (s).
Configuración Electrónica
Para el elemento radio, Ra (Z = 88)
Comportamiendo dual del electrón
Transición electrónica
Sistema periódico:
Permite clasificar y organizar los elementos químicos en una tabla (TABLA PERIÓDICA) de acuerdo a su número atómico.
Tabla periódica:
Grupos o Familias (filas verticales): los elementos de un Grupo tienen en común la configuración electrónica de la última capa. Períodos (filas horizontales): los elementos de un Período tienen en común el número de capas o niveles. Clasificación de los elementos según su configuración electrónica: a los electrones de los orbitales más externos se les denomina electrones de valencia y se representan mediante las estructuras de Lewis.
Sistema periódico
Na = 1 Cl = 1, 3, 5 y 7
- Elementos Representativos: Última capa desde ns hasta ns np y niveles y subniveles anteriores completos (grupos IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA y VIIA)
- Metales: ns² , ns² , ns¹ np (grupos IA, IIA y IIIA)
- No metales: ns² np², ns² np³, ns²np⁴, ns² np⁵ (grupos IVA, VA y VIA y VIIA)
- Metales de transición: Presentan orbitales d incompletos (grupos B) (n-1) d ns (x entre 1 y 10)
- Metales de transición interna: Presentan orbitales f incompletos (tierras raras o lantánidos y actínidos) (n-2) f ns (x entre 1 y 14)
- Gases inertes o nobles: Último nivel y anteriores, completos ns² np⁶
Propiedades Periódicas Fundamentales
- Radio Atómico efectivo: Mitad de la distancia que separa dos núcleos de un mismo elemento unidos por enlace covalente puro simple. Disminuye hacia la derecha y aumenta hacia abajo.
- Potencial de ionización (P.I.): Energía que se requiere para arrancar un electrón a un átomo neutro en estado gaseoso. Aumenta hacia la derecha y disminuye hacia abajo.
- Electroafinidad: Energía que se libera al añadir un electrón a un átomo neutro en estado gaseoso. Disminuye hacia la derecha y aumenta hacia abajo.
- Electronegatividad: Número que indica el poder de atracción del núcleo de un elemento por sus electrones. Aumenta hacia la derecha y disminuye hacia abajo.
Enlaces y energías asociadas
Enlaces Atómicos: La base de la formación de los enlaces atómicos es completar el último nivel de electrones de los átomos que se unen de manera que cada átomo adquiera la configuración estable de gas noble (regla del octeto o dueto, en el caso del hidrógeno).
Enlace metálico: Une metales y elementos de transición por compartición de electrones entre muchos átomos, creando una nube de electrones que es compartida por todos los núcleos de los átomos que ceden electrones al conjunto. Enlace iónico: une átomos o grupos de átomos cargados eléctricamente (iones) mediante la atracción electrostática. Los átomos involucrados donan o reciben electrones, comportándose como electropositivos y electronegativos, respectivamente.
Enlace covalente: Une dos átomos de electronegatividades similares, generalmente no metálicos, mediante compartición de uno, dos o tres pares de electrones (enlaces simples, dobles y triples, respectivamente). En el denominado enlace covalente coordinado, el átomo de un elemento aporta el par de electrones a compartir con el otro átomo que posee orbitales vacíos. Si existe diferencia de electronegatividades entre los elementos que forman enlaces covalentes, los electrones se comparten desigualmente, generándose densidades de cargas opuestas en los extremos de la molécula (polaridad) y la molécula pasa a constituir un dipolo.
Enlaces intermoleculares: Unen moléculas que poseen enlaces covalentes, permitiéndoles aparecer en estado liquido o sólido, o solubles en otras sustancias. Son de tres tipos: uniones ióndipolo, enlaces de hidrógeno* y fuerzas de van der Waals. Estas últimas incluyen interacciones dipolo-dipolo, dipolo-ión inducido, dipolo-dipolo inducido y dipolo inducido-dipolo inducido (fuerzas de dispersión de London).
*El enlace de hidrógeno o unión puente hidrógeno es una atracción dipolo-dipolo particularmente fuerte que se establece entre el H unido por enlace covalente a fluor, oxígeno o nitrógeno y el flúor, oxígeno o nitrógeno presente en otras moléculas.
Enlaces y energías asociadas
| Energía kJ/mol | Ejemplo | |
| iónico | 400-4000 | NaCl |
| covalente | 150-1100 | H – H |
| metálico | 75-1000 | Fe |
| ión – dipolo | 40-600 |  |
| enlace hidrógeno | 16-20 |  |
| dipolo – dipolo | 5-25 |  |
| dipolo – ión inducido | 3-15 |  |
| dipolo – dipolo inducido | 2-10 |  |
| dipolo inducido – dipolo inducido | 0,05-40 |  |
Estequiometría: Estudia las relaciones de Masa de los elementos, compuestos y reacciones en los que ellos participan.
Unidad de masa atómica (u.m.a.):Por convención, es la doceava parte (1/12) de la masa del átomo de carbono 12 (6 protones y 6 neutrones).
1 u.m.a. = 1,660538921(73) x 10-24 g.
Masa del átomo de carbono 12 = 12 u.m.a. = 12 x 1,660538921 x 10-24 g
Masa del átomo de carbono 12 = 1,992646705 x 10-24 g
Átomo-gramo (át-g) o mol de átomo: 6,02214139(27) x 10 átomos
Masa del átomo gramo de carbono:
12 = 1,992646705 x 10-23 g/átomo x 6,02214139(27) x 10 átomos/mol = 12 g/mol
Átomo-gramo = masa atómica de un elemento expresada en gramos.
Molécula-gramo (mol) o mol de molécula: 6,022 x 10-23 molécula
Peso molecular (PM): suma de los pesos atómicos ponderados de los elementos que contiene un compuesto.
Mol: Peso molecular de un compuesto expresado en gramos. Si el compuesto es un gas, un mol (6,022 x 10-23 moléculas) ocupa en condiciones normales (1 atm y 0ºC) un volumen de 22,4 litros.
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