Conceptos Fundamentales de Química: Enlaces, Propiedades y Estructura Atómica

Enlaces Químicos y Redes Cristalinas

• Enlace químico: Conjunto de fuerzas que mantienen unidos a los átomos. La naturaleza del enlace químico es de tipo eléctrico.
• Red cristalina: Estructura estable donde los iones positivos se rodean del número adecuado de iones negativos y viceversa. Cuanto mayor sea la energía de red, mayor es la estabilidad de la red.
• Índice de coordinación: Número de iones de un signo que rodean a un ion de signo contrario.

Propiedades de los Compuestos Iónicos

1. Sólidos a temperatura ambiente.
2. Duros y frágiles.
3. Solubles en agua.
4. Conducen la corriente eléctrica.

Enlace Covalente Dativo

Enlace covalente dativo: Una especie aporta el par de electrones que se comparte (especie dadora) y otra lo acepta (especie aceptadora). Se representan con una flecha que va de la especie dadora a la aceptadora.

Espectroscopia: Emisión y Absorción

• Espectro: El espectro de una radiación es el conjunto de las radiaciones simples que la forman, mostrados de un modo ordenado.
• Espectro de emisión: Se excita la muestra sometiéndola a calor o a una descarga eléctrica. Los electrones se excitan y pierden energía, volviendo al estado fundamental emitiendo luz.
• Espectro de absorción: Se irradia luz blanca sobre la muestra. Hay radiaciones que son absorbidas por la muestra y otras que no. Se recoge la luz que atraviesa la muestra.

Principios Fundamentales de la Mecánica Cuántica

• Principio onda-corpúsculo: Toda partícula que se mueve lleva asociada una onda.
• Principio de indeterminación: Es imposible conocer a la vez y con exactitud la posición y el momento lineal del electrón.
• Principio de mínima energía: Los electrones se colocan en el orbital disponible de menor energía.
• Principio de exclusión de Pauli: En un átomo no puede haber dos electrones del mismo estado.
• Principio de la máxima multiplicidad de Hund: Cuando por los dos principios anteriores se pueden dar varias configuraciones, la más favorable es la que permite el mayor número de electrones en el mismo espín.

Polaridad Molecular

• Polar en su conjunto: Los electrones se acumulan en una parte de la molécula, su polo negativo, y en el otro extremo hay déficit de electrones, su polo positivo.
• Apolar en su conjunto: La polaridad de una molécula depende de la geometría.

Sustancias Covalentes

Sustancias Moleculares

1. A temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o gases.
2. Blandos y elásticos.
3. No conducen la electricidad.
4. Solubles en disolventes de polaridad similar.

Cristales Covalentes

1. A temperatura ambiente son sólidos.
2. Duros y frágiles.
3. Malos conductores de electricidad.

Tendencias Periódicas en la Tabla Periódica

Tamaño de los Átomos

• Grupo: A medida que aumenta el número atómico, aumenta el número de la capa de valencia y, por tanto, aumenta la distancia del núcleo, haciendo que el tamaño del átomo sea cada vez mayor.
• Periodo: Los electrones de valencia se sitúan en orbitales de la misma capa. A medida que aumenta Z, aumenta el número de protones del núcleo y con ello la atracción, disminuyendo el tamaño.

Energía de Ionización

• Grupo: A medida que aumenta el número atómico, aumenta el número de capas y el tamaño del átomo. Los electrones están más lejos, por lo que es más fácil arrancarlos.
• Periodo: Los electrones de valencia se sitúan en orbitales de la misma capa, siendo más difícil arrancarlos.

Afinidad Electrónica

• Grupo: Aumenta Z, aumenta el tamaño del átomo, haciendo que la capa de valencia a la que se va a incorporar el electrón esté más alejada del núcleo, por lo que está menos atraída por él.
• Periodo: Aumenta Z, aumenta el número de protones en el núcleo y con ello la tendencia a captar electrones.

Electronegatividad

• Grupo: Aumenta Z y con ello el tamaño. El átomo retiene menos al electrón en un enlace, siendo menos electronegativo.
• Periodo: Aumenta Z, el tamaño disminuye y crece el número de cargas en el núcleo, por ello retienen con más eficacia los electrones en un enlace, siendo más electronegativos.

Carácter Metálico

• Grupo: El carácter metálico aumenta con Z.
• Periodo: Disminuye al aumentar Z. Metales: electronegatividad baja. No metales: electronegatividad alta.

Enlace Metálico

1. Sólidos a temperatura ambiente.
2. Buenos conductores del calor y la electricidad.
3. Se pueden rayar.
4. Dúctiles y maleables.

Fuerzas Intermoleculares

• Enlace dipolo-dipolo: Entre moléculas polares. Es mayor cuanto mayor sea la polaridad de la molécula.
• Enlace de hidrógeno: Se da entre moléculas en las que el átomo de H se une a átomos muy electronegativos y de pequeño tamaño. Puede unir moléculas iguales o diferentes.
• Enlace dipolo instantáneo-dipolo inducido: En las moléculas muy grandes puede ocurrir que los electrones coincidan accidentalmente en un extremo, lo que origina un dipolo instantáneo que, al contacto con otro, forma un dipolo inducido.
• Enlace ion-dipolo: Cuando un compuesto iónico se disuelve en un disolvente polar, las moléculas positivas del disolvente se colocan en el ion negativo y viceversa.