Características de los átomos

Características de los átomos

Efecto pantalla

Se refiere a las fuerzas de repulsión que experimentan los electrones entre si. Recordemos que los electrones poseen carga negativa y la ley de la electrostática dice que dos cargas iguales se repele y dos cargar diferentes se atraen. El efecto pantalla es directamente proporcional al numero de electrones, es decir entre mayor sea la cantidad de electrones en un átomo mayor sera la repulsión sobre ellos.

Electronegatividad

La electronegatividad es la capacidad que tienen los electrones de atraer un electrón a la hora de formar un enlace iónico. La electronegatividad es mayor en los halogenos y menor en los metales, por lo tanto, los metales tenderán a formar cationes y los halogenos aniones.

Energía de ionizacion

Es la energía necesaria para separar un electrón de un átomo en estado gaseoso. Es decir, la energía necesaria para formar un ion. Esta energía dependerá del radio atómico debido a que entre mas pequeño sea, los electrones serán atraídos con mayor fuerza hacia el núcleo por lo que habrá que aplicar mayor energía a la hora de formar el ion.

Radio atómico

El radio atómico es la distancia que hay desde el núcleo del átomo hasta su capa de valencia.
En una molécula diatómica es radio atómico es la distancia que hay de núcleo a núcleo.

Carga nuclear y carga nuclear efectiva

la carga nuclear es la carga que se encuentra en el núcleo del átomo, es proporcional al número de protones que se encuentren en el núcleo.La carga nuclear efectiva es la carga nuclear detectada por un electrón tomando en cuenta la carga nuclear y la repulsión entre electrones.
La carga nuclear es mayor conforme avanzamos de izquierda a derecha en un periodo y, a medida que, descendemos en un grupo de la tabla periódica.

Configuración electrónica

Configuración electrónica 

La configuración electrónica de un átomo explica como están acomodados los electrones en los orbitales atómicos.

Esta distribución está gobernada por el principio de exclusión de Pauli.

Principio de exclusión de Puli

Este principio establece que no es posible que dos electrones de un mismo átomo tengan los mismo números cuánticos.

Si dos electrones tienen los mismos valores de n (nivel de energía), l (momento angular), mi (número de orbitales) es decir que estén en el mismo orbital atómico, entonces deben tener distintos valores de ms (deben tener spin opuesto)

Principio de maxima multiplicidad ( Regla de hund)

Establece que la distribución electrónica más estable en los subniveles es la que tiene mayor número de espines paralelos.

Ejemplo

A continuación se muestra la configuración de algunos átomos. Las flechas indican el sentido de los espines, la flecha que va hacia indica que el electrón gira a la derecha y la flecha que va  hacia abajo indica que el electrón gira hacia la izquierda.

Tipos de enlaces

Tipos de enlaces atómicos

Enlace iónico

Es la fuerza electrostática que une a dos iones de cargas opuestas. El enlace iónico se da cuando un átomo sede un electrón a otro átomo haciendo que uno quede cargado positivamente (catión) y otro negativamente (anión). Al suceder esto se forman dos iones con cargas opuestas lo que hace que el compuesto iónico sea electricamente neutro. Los metales, alcalinos y alcalinoterreos tienden a formar cationes debido a que su electronegatividad es poca, los halogenos forman aniones debido a que su electronegatividad es mayor.

formación de un enlace iónico

Energía reticular de los compuestos iónicos

Con los valores de energía de ionización y de afinidad electrónica de los elementos podemos predecir que elementos formaran compuestos iónicos estables.
Una medida cuantitativa de la estabilidad de un compuesto iónico es la energía reticular, que se define como la energía necesaria para separar un mol iónico en sus iones en estado gaseoso.
El calculo de la energía reticular esta dado por la siguiente ecuación:

E= k Q1Q2/r

 donde k es la constante 9x10^19C ,Q es  la carga del átomo y r el radio atómico del compuesto o molécula.

Enlace covalente

Es el compartimiento de electrones entre dos o más átomos. Se diferencia del enlace iónico en que este no se pierden electrones, si no que, comparten un mismo orbital entre los átomos. Para que este tipo de enlace tenga lugar los átomos tiene que cumplir con la regla del octeto, es decir, tienen que completar la configuración electrónica de gas noble y no perder sus electrones estándar ( los que el átomo tiene en su estado basal).

Esta regla fue propuesta por Gilbert Lewis. El propuso que la formación de enlaces covalentes de la molécula de hidrógeno era el siguiente:

Como podemos ver el H solo tiene un electrón de valencia y al formar un enlace covalente adquiere la configuración de un gas noble, en este caso el Helio (He), y no pierde su electrón.

Los átomos pueden formar más de un enlace covalente dentro de una molécula, siendo sencillos ( solo se forna un enlace entre dos átomos), doble ( cuando comparten dos electrones a la vez) y tiple ( cuando comparten tres electrones a la vez).