Estructura atomica y enlaces

CAPÍTULO II Estructura atómica y enlace

Los orbitales atómicos representan la probabilidad estadística de que los electrones puedan ocupar varios puntos del espacio. Excepto para los electrones más internos de los átomos, las formas de los orbitales no son esféricas. Los electrones pueden tener órbitas elípticas alrededor del núcleo.

2.1 La estructura de los átomosLos átomos constan de tres partículas subatómicas básicas: protones, neutrones y electrones. El modelo mas simple del átomo es el que le describe como un pe¬queño núcleo de alrededor de 10-14 m de diámetro ro¬deado por una nube de electrones relativamente poco dispersa y de densidad variable, de modo que el diámetro del átomo es del orden de 10-10 m. El núcleo agluti¬na casi toda la masa delátomo y contiene protones y neutrones. Un protón tiene una masa de 1,673 x 10-24 g y una carga unitaria de +1,602 X 10-19 coulombios (C). El neutron es ligeramente mas pesado que el protón y tiene una mas a de 1,675 X 10-24 g, pero no tiene carga. El electrón tiene una masa relativamente pequeña de 9,109 X 10-28 g (1/1.836 veces la del protón) y una car¬ga unitaria de -1,602 x 10-19 C (igual encarga pero de signo opuesto a la del protón).
La nube de carga electrónica a constituye de este modo casi todo el volumen del átomo, pero solo repre¬senta una pequeña parte de su masa. Los electrones, par¬ticularmente los más extremos, determinan la mayoría de las propiedades eléctricas, mecánicas, químicas y térmicas de los átomos.

Masa (g) Carga (C)
Protón


Neutrón
0
Electrón2.2 Números atómicos y masas atómicas

2.2.1 Números atómicos

El número atómico de un átomo indica el número de protones que están en su núcleo y en un átomo neutro, el número atómico es también igual al número de electrones de su nube de carga.
2.2.2 Masas atómicas

La masa atómica relativa de un elemento es la masa en gramos de 6,023 x 1023 átomos (numero de Avo¬gadro NA) de eseelemento.
Una unidad de masa atómica (uma) se define exactamente como un doceavo de la masa de un átomo de carbono que tiene una masa de 12 uma. Una masa atómica relativa molar de carbono 12 tiene una masa de 12 gramos en esta escala.
Un gramo-mol (abreviado, mol) de un elemento se define como el número en gramos de ese elemento igual al numero que expresa su masa atómica relativa molar.2.3 La estructura electrónica de los átomos

2.3.1 El átomo de hidrógeno

El átomo de hidrógeno es el más sencillo y consta de un electrón circundado a un núcleo de un protón. Si consideramos el movimiento orbital del electrón del hidrogeno alrededor del núcleo, solo son permitidas ciertas orbitas definidas (niveles energéticos). Durante la transición a una orbita de mas baja energía, elelectrón del hidrogeno emitirá una cantidad discreta (cuanto) de energía en forma de radiación electromagnética llamada fotón. La variación de energía M asociada con la transición del electrón desde un nivel a otro esta relacionada con la frecuencia  (nu) del fotón, por la ecuación de Planck:



Donde: = Constante de Planck

Una buena aproximación de la energía del electrón en el átomo dehidrogeno viene dada por la ecuación de bohr:
(n=1, 2, 3, 4,5…)
Donde:
carga del electrón
masa del electrón
Un número entero denominado el número cuántico principal

En la teoría atómica moderna, la n de la ecuación de Bohr se designa como numero cuántico principal y re¬presenta los niveles energéticos principales para los electrones en los átomos.

2.3.2 Número cuántico de loselectrones atómicos

La moderna teoría atómica establece que el movimien¬to de un electrón en torno a su núcleo y su energía es¬tán caracterizados no solo por un número cuántico principal sino por cuatro números cuánticos: principal n, secundario l, magnético ml y de spin ms.

Número cuántico principal n: Corresponde a la n en la ecuación de bohr. Los valores de n van del 1 al 7; cuanto...