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Introducción
En algún momento de tu educación química, puedes haber escuchado la canción "The Elements" ("Los elementos"), en la que Tom Lehrer hace una rápida interpretación musical de los nombres de los elementos. Como yo, es posible que también te hayan ofrecido la oportunidad de memorizarla para obtener puntos extras. De ser así, puede que todavía recuerdes los nombres de todos los elementos, lo que es una hazaña impresionante, sin mencionar que es un truco divertido en las fiestas.
Si has memorizado los nombres de los elementos ¿significa que no volverás a necesitar una tabla periódica? Pues... en realidad no, porque la tabla periódica no es solo una gran caja que contiene a todos los elementos, sino más bien es un sistema de archivo. La posición de cada elemento en la tabla brinda una información importante acerca de su estructura, propiedades y comportamiento en las reacciones químicas. Específicamente, la posición de un elemento en la tabla periódica ayuda a averiguar su configuración electrónica, la manera como se organizan los electrones alrededor del núcleo. Los átomos usan sus electrones para participar en reacciones químicas, así que saber la configuración electrónica de un elemento te permite predecir su reactividad, es decir, si va a interactuar, y de qué manera, con átomos de otros elementos.
En este artículo, veremos con más detalle la tabla periódica, cómo los átomos organizan sus electrones y cómo esto nos permite predecir la reactividad de los elementos.
La tabla periódica
Por convención, los elementos están organizados en la tabla periódica, una estructura que captura los patrones importantes de su comportamiento. Diseñada por el químico ruso Dmitri Mendeleev (1834–1907) en 1869, la tabla organiza los elementos en columnas —grupos— y filas —periodos— que comparten ciertas propiedades. Estas propiedades determinan el estado físico de un elemento a temperatura ambiente —gas, sólido, o líquido—, así como su reactividad química, la capacidad de formar enlaces químicos con otros átomos.
Además de enlistar el número atómico de cada elemento, la tabla periódica también muestra la masa atómica relativa del elemento, la media ponderada de sus isótopos que ocurren naturalmente en la Tierra. Si vemos al hidrógeno, por ejemplo, aparecen su nombre y su símbolo, \text{H,}H,start text, H, comma, end text así como su número atómico de 1 —en la esquina superior izquierda— y su masa atómica relativa de 1,01.
La tabla periódica de los elementos
La tabla periódica de los elementos
Crédito de imagen: modificada de OpenStax Biology
Las diferencias en la reactividad química entre los elementos se basan en el número y distribución espacial de sus electrones. Si dos átomos tienen patrones de electrones complementarios, pueden reaccionar y formar un enlace químico, lo que crea una molécula o compuesto. Como veremos a continuación, la tabla periódica organiza los elementos de modo que reflejen su número y patrón de electrones, lo que la hace útil para predecir la reactividad de un elemento: qué tan probable es que forme enlaces y con qué otros elementos.
Las capas de electrones y el modelo de Bohr
El científico danés Niels Bohr (1885-1962) desarrolló un primer modelo del átomo en 1913. El modelo de Bohr muestra el átomo como un núcleo central compuesto de protones y neutrones, con los electrones en capas circulares a distancias específicas del núcleo, de manera semejante a los planetas que orbitan alrededor del sol. Cada capa de electrones tiene un nivel de energía diferente, las más cercanas al núcleo son de menor energía que las más lejanas. Por convención, a cada capa se le asigna un número y el símbolo n: la capa de electrones más cercana al núcleo por ejemplo, se denomina 1n. Para moverse entre capas, un electrón debe absorber o liberar una cantidad de energía que corresponda exactamente a la diferencia de energía que hay entre las capas. Por ejemplo, si un electrón absorbe energía de un fotón, puede excitarse y moverse a una capa de mayor energía; por el contrario, cuando un electrón regresa a una capa de menor nivel energético, libera energía, a menudo en forma de calor.
Modelo atómico de Bohr que muestra los niveles de energía como círculos concéntricos que rodean al núcleo. Es necesario añadir energía para mover un electrón hacia afuera, a un nivel de mayor energía, y cuando un electrón cae de un nivel energético mayor a uno más interno, se libera energía.
Modelo atómico de Bohr que muestra los niveles de energía como círculos concéntricos que rodean al núcleo. Es necesario añadir energía para mover un electrón hacia afuera, a un nivel de mayor energía, y cuando un electrón cae de un nivel energético mayor a uno más interno, se libera energía.
Crédito de imagen: modificada de OpenStax Biology
Explicación:
me da gusto de ayudarte
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Explicación:
La notación (procedente de la espectroscopia) es la siguiente:
Para l = 0, orbitales s.
Para l = 1, orbitales p.
Para l = 2, orbitales d.
Para l = 3, orbitales f.
Para l = 4, orbitales g; siguiéndose ya el orden alfabético.