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ESTRUCTURA ATOMICA
Se considera que toda la materia está compuesta de sustancias unitarias conocidas como elementos químicos, que son las unidades más pequeñas que pueden distinguirse con base en su actividad química y propiedades físicas. Los elementos están constituidos por átomos que tienen una estructura distinta, característica de cada elemento.
En tanto cada elemento químico estácompuesto de átomos, la diferencia en estructura atómico es lo que da al elemento sus propiedades características. Es útil pensar que el átomo libre está constituido por tres partículas elementales: a) Electrones, partículas pequeñísimas de electricidad negativa, b) protones , partículas de electricidad positiva, y c) partículas eléctricamente neutras, llamadas neutrones. Casi toda la masa del átomo seconcentra en el núcleo, que contiene los protones, neutrones y electrones.
El átomo consta de un diminuto núcleo de carga positiva, formado de protones y neutrones y rodeado por un número suficiente de electrones que mantienen al átomo como un todo eléctricamente neutro. Como el electrón y el protón tienen cargas iguales pero eléctricamente opuestas, el átomo neutral debe contener un número igualde electrones y protones.
Si los elementos están dispuestos en el orden creciente de su peso atómico, el número de protones nucleares aumenta en el mismo orden. En otras palabras, el hidrógeno, el átomo mas ligero, tiene un protón en el núcleo; el siguiente elemento más pesado, helio, tiene dos; el tercero, litio, tiene tres. El uranio, elemento número 92, tiene 92 protones. Como el oxígeno tieneun número atómico de 8 y su peso atómico es de 16, se sabe que el núcleo del átomo está compuesto de ocho protones y ocho neutrones. Por tanto, el número atómico de un elemento es igual al número de protones; o, como el átomo tiene que ser eléctricamente neutro, el número atómico es igual al número d electrones.
Los electrones, que dan vueltas sobre sus propios ejes conforme giran alrededor delnúcleo, están arreglados en capas definidas. El máximo número de electrones que pueden acomodar en cada capa es 2n2, donde n es el número de capa. Así, el máximo número de electrones que acomodará en la primera capa es dos, ocho la segunda, 18 la tercera, 32 la cuarta, etc.
Enlace atómico: Es característico del estado sólido que todo los sólidos verdaderos exhiban una estructura cristalina quesignifica un arreglo geométrico definido de átomos y moléculas. Algunos materiales, como el vidrio o el alquitrán, que son rígidos a la temperatura ambiente tienen no un arreglo uniforme y constante de moléculas, sino una distribución al azar, típica del estado líquido. Estos materiales no son sólidos verdaderos, sino líquidos sobeenfriados. L a pregunta es ahora, ¿ qué mantiene juntos a los átomoso moléculas de un sólido? Hay cuatro tipos de enlaces posibles: a) Enlace iónico, b) enlace covalente u homopolar, c) enlace metálico, d) fuerzas de Van der Waals.
Enlace iónico: Como se estableció en un principio, la estructura electrónica de los átomos es relativamente estable cuando las capas externas contienen ocho electrones (o dos en el caso de la primera capa). Un elemento como el sodio,con un electrón en exceso, lo perderá fácilmente de modo que tenga llena la capa externa. Entones tendrá mas protones que electrones y se convertirá en un ión positivo (átomo cargado) con una carga +1. Por otra parte, un átomo de cloro que tiene siete electrones en su capa exterior, aceptaría un electrón. Cuando lo haga, tendrá un electrón más que protones y se convertirá en un Ion negativo con uncarga de –1.
Enlace covalente: Los átomos de algunos elementos pueden alcanzar una estructura electrónicamente estable al compartir uno o más electrones con átomos adyacentes. Como por ejemplo, el nitrógeno (número atómico 7) tiene cinco electrones en la capa exterior y necesita tres más para completar esa capa. El hidrógeno tiene un electrón en la capa exterior. Para alcanzar una estructura...
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