Resumen de Estructura Atómica y Propiedades Químicas

## Introducción La Tabla periódica es una herramienta central en la química inorgánica que organiza los elementos según sus propiedades periódicas: número atómico, configuración electrónica y comportamiento químico. Este material resume conceptos clave, ejemplos prácticos y ejercicios cortos para estudiantes de secundaria. > Definición: La Tabla periódica es una disposición ordenada de los elementos químicos según su número atómico y configuración electrónica, que muestra tendencias periódicas en sus propiedades. ## 1. Configuración electrónica y su lectura ### ¿Qué es la configuración electrónica? La configuración electrónica indica cómo se distribuyen los electrones en los distintos niveles y subniveles de un átomo. Se escribe como $1s^2\;2s^2\;2p^6\;3s^2\;3p^2$, etc. > Definición: La configuración electrónica es la representación de la distribución de electrones en los orbitales atómicos utilizando la notación $n\ell^{\text{cantidad}}$. Ejemplos prácticos: - Silicio (Z = 14): $1s^2\;2s^2\;2p^6\;3s^2\;3p^2$. - Flúor (segundo halógeno en el periodo 2): $1s^2\;2s^2\;2p^5$. - Cadmio (período 5, grupo 12): $[\text{Kr}]\;5s^2\;4d^{10}$, equivalente extendido: $1s^2\;2s^2\;2p^6\;3s^2\;3p^6\;4s^2\;3d^{10}\;4p^6\;5s^2\;4d^{10}$. ### Cómo relacionarla con grupo y periodo - El **periodo** se determina por el número principal $n$ del último nivel ocupado. - El **grupo** para los representativos (s y p) se puede obtener por la suma de electrones del último nivel. ## 2. Tendencias periódicas importantes - **Electronegatividad:** aumenta hacia la derecha y hacia arriba en la tabla. Ejemplo: Sodio (Na) tiene menos electronegatividad que Magnesio (Mg) o elementos no metálicos. - **Tamaño atómico:** aumenta hacia la izquierda y hacia abajo. Ejemplo: entre Na y Mg, Na suele tener mayor tamaño atómico. - **Carácter metálico:** aumenta hacia la izquierda y hacia abajo. Ejemplo: Na tiene mayor carácter metálico que Mg. > Definición: La electronegatividad es la tendencia de un átomo a atraer electrones en un enlace químico. Tabla de comparación (conceptos básicos): | Propiedad | Dirección de aumento | Ejemplo comparativo | | --- | ---: | --- | | Electronegatividad | derecha/arriba | F > O > N > C > Na | Tamaño atómico | izquierda/abajo | Cs > K > Na | Carácter metálico | izquierda/abajo | Cs > Na > Mg Did you know que el flúor es el elemento más electronegativo con un valor de 3.98 en la escala de Pauling? (valor aproximado usado en química general) ## 3. Metales, no metales y tipo de enlace - **Metales:** suelen ser buenos conductores, maleables, y forman cationes; suelen tener configuraciones con electrones en orbitales s y d. - **No metales:** forman aniones o comparten electrones, participan en enlaces covalentes. - **Enlaces iónicos:** típicos entre un metal y un no metal; ejemplo: ce{NaCl} (sólido iónico). - **Enlaces covalentes:** típicos entre no metales; ejemplo: ce{HCl} (molécula covalente en fase gaseosa o disuelta como ácido en agua). > Definición: Un enlace iónico resulta de la transferencia completa de electrones de un átomo a otro, mientras que un enlace covalente resulta del compartimiento de electrones. Ejemplos y clasificación (resumen): - ce{Ag2O}: iónico - ce{CuCl2}: iónico - ce{HCl}: covalente (molecular) - ce{Na2O}: iónico - ce{Al2O3}: iónico Fun fact: Muchas sustancias iónicas como el cloruro de sodio se disuelven en agua y conducen electricidad en solución debido a los iones móviles. ## 4. Ejemplo resuelto: Identificar elemento a partir de configuración Configuración dada: $1s^2\;2s^2\;2p^6\;3s^2\;3p^6\;4s^2\;3d^6$. Cuenta de electrones: $2+2+6+2+6+2+6 = 26$, por lo tanto Z = 26, elemento = hierro (Fe). Propiedades deducidas: - Es un metal de transición. - Último nivel principal $n = 3$. - Subnivel final d implica $\ell = 2$. - Los valores de $m_\ell$ posibles son $-2,-1,0,1,2$; para el espín $m_s$ valores típicos $+1/2$ o $-1/2$. > Definición: Los números cuánticos $n,\ell,m_\ell,m_s$ describen el nivel,