Estructura At Mica Y Enlace

Tema 2. Estructura atómica y enlace químico
1. Estructura electrónica de los átomos
2. El enlace químico
2.1. Energía de enlace
2.2. Longitud de enlace y ángulos de enlace
2.3. Electronegatividad
2.4. Momento dipolar de enlace
2.5. Curva de energía potencial de enlace

3. Tipos de enlace
3.1. Enlace covalente y estructura molecular
3.2. Enlace iónico y compuesto iónicos
3.3. Enlace metálico y suspropiedades

4. Sólidos covalentes, sustancias moleculares y fuerzas
intermoleculares
5. Compuestos orgánicos. Grupos funcionales
6. Polímeros

1. Estructura electrónica de los átomos
Las reacciones químicas consisten en la recombinación de electrones entre
átomos para romper unos enlaces y formar otros nuevos.
El comportamiento de los electrones en átomos y moléculas no puede ser
descritomediante la mecánica clásica

Según la mecánica clásica, los electrones en órbita están
sometidos a aceleración y en esa situación una partícula cargada
emitiría radiación, perdiendo energía y colapsando a los núcleos

La solución surge en el siglo XX xon la mecánica cuántica u ondulatoria que
reconoce que los electrones tienen propiedades de onda y corpúsculo (dualidad
onda-corpúsculo).

1.Estructura electrónica de los átomos
No podemos hablar d etrayectoria de los electrones. Todo lo que podemos
conocer del electrón queda recogido en la función de onda: función obtenida
de la solución de la ecuación de Schrödinger (el equivalente cuántico de las
ecuaciones de movimiento newtonianas).
Función de
onda
Hamiltoniano

Hˆ  E

Energía

El cuadrado de la función de onda nos informa de laprobabilidad de encontrar
al electrón en una determinada región del espacio (dentro del átomo o molécula
que esté bajo estudio)
Densidad electrónica
alrededor de un
átomo

Imagen de densidad
electrónica de una
porción de proteína
obtenida por Rayos X

1. Estructura electrónica de los átomos
La configuración electrónica de un átoms es la distribución de sus electrones
alrededor del núcleo.
Laconfiguración electrónica se construye a partir de los orbitales atómicos,
funciones matemáticas que describen el comportamiento de los electrones (la
función de onda del electrón en el átomo). Nos informa de en qué regiones es
más probable encontrar al electrón
Los orbitales atómicos se clasifican por su tamaño y orientación:

El número o capa se refiere al ‘tamaño’ del orbital
La letra o subcapa a sugeometría
(en este caso esférica)

1. Estructura electrónica de los átomos
Existen diferentes geometrías para los orbitales (s, p, d,….)

Capa 1  1s
Capa 2  2s, 2p (3 orbitales)
Capa 3  3s, 3p (3 orbitales), 3d (5 orbitales)
…..
La capa “n” contiene n subcapas con un total de n2 orbitales

1. Estructura electrónica de los átomos

1. Los electrones de un átomo ocupan los orbitales de forma queminimicen la
energía del átomo
Orden de llenado: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, ….

2. En cada orbital pueden situarse un máximo de 2 electrones (ppio de exclusión
de Pauli)
3. Si hay orbitales de idéntica enegía disponibles (ej: los 3 orbitales 2p) los
electrones los ocupan de forma desapareada.

1. Estructura electrónica de los átomos
Elemento

Z

Diagrama de orbitales
2p
1s 2s
3sConfiguración electrónica

H

1

1s1

He

2

1s2

Li

3

1s2 2s1

Be

4

1s2 2s2

B

5

1s2 2s2 2p1

C

6

1s2 2s2 2p2

N

7

1s2 2s2 2p3

O

8

1s2 2s2 2p4

1. Estructura electrónica de los átomos
Elemento

Z

Diagrama de orbitales
2p
1s 2s
3s

Configuración electrónica

F

9

1s2 2s2 2p5

Ne

10

1s2 2s2 2p6
Octeto completo:
configuración muy estable

Na

11

1s2 2s2 2p6 3s1

La configuración electrónicadetermina la afinidad de cada átomo por captar o
ceder electrones, dependiendo de la cuál sea la forma más sencilla de alcanzar el
octeto completo.
Ejercicio: ¿Cómo es la configuración electrónica del flúor si gana un electrón? ¿Y
la del soido si pierde uno?

1. Estructura electrónica de los átomos
s

d

p

Llenado de orbitales

2. El enlace químico
Se llama enlace químico a las fuerzas de...