Átomos y moléculas

Distribución de electrones en el átomo

Las propiedades de los elementos dependen, sobre todo, de cómo se distribuyen sus electrones en la capa más externa.
Aunque los conocimientos actuales sobre la estructura electrónica de los átomos son bastante complejos, las ideas básicas son las siguientes:

Existen 7 niveles de energía o capas donde pueden situarse los electrones, numerados del 1, el más interno, al 7, el más externo.

Electrones más externos.

La configuración electrónica en un átomo es la distribución de sus electrones en los distintos niveles . Los electrones se van situando en los diferentes niveles por orden de energía creciente hasta completarlos. Es importante saber cuantos electrones existen en el nivel más externo de un átomo pues son los que intervienen en los enlaces con otros átomos para formar compuestos.

Combinación de átomos.

Las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en los compuestos son fundamentalmente de naturaleza eléctrica. Sabemos que los átomos son eléctricamente neutros, es decir, tienen la misma cantidad de cargas negativas (electrones) y positivas (protones).

¿Cómo es entonces la interacción eléctrica que conducen a la formación de un enlace?

Piensa que el átomo A con ZA protones en el núcleo  y ZA electrones, se aproxima al átomo B, con ZB protones en el núcleo y ZB electrones, cuando ambos átomos están cercanos aparecen nuevas interacciones eléctricas:

• Atractivas: el núcleo A puede atraer hacia sí los electrones de B, así como el núcleo de B tiene afinidad por los electrones de A.

• Repulsivas: los núcleos A y B contienen cargas del mismo signo, y los electrones de A y B también se repelen.

Es evidente que solo podrá lograrse un enlace cuando las fuerzas de atracción sean más poderosas que las de repulsión. La manera en que ocurre es la siguiente:

Algunos de los electrones de los átomos A y B se colocan en la zona entre los dos núcleos, con lo cual son atraídos por ambos y se evita la repulsión directa entre un núcleo y otro.

                                                     A : B

Por ejemplo el diagrama muestra dos de los electrones externos de A y B que se encuentran cerca de los núcleos. Su presencia en esa zona hace que los protones de A y B queden “apantallados”.
Es como si colocáramos una pantalla entre los dos núcleos para que la repulsión entre ellos disminuya, gracias a la presencia de nuevas fuerzas atractivas entre electrones y núcleos. Si los electrones se encuentran en otra parte, por ejemplo a la izquierda de A o a la derecha de B, los núcleos se repelerían directamente y ello evitaría la formación del enlace.

A estos electrones externos de los átomos que se colocan entre los núcleos para propiciar un enlace, los llamaremos electrones enlazantes.    

   Los electrones enlazantes pueden estar en cualquiera de los siguientes tres casos:

• Localizados más cerca de un núcleo y por tanto más lejos del otro o.

• Situados exactamente entre ambos, o incluso deslocalizados y distribuidos uniformemente dentro de un conjunto de más de dos núcleos.

 

Formación de moléculas Es un hecho evidente que los átomos se unen y forman compuestos. La unión de origen eléctrico que se establece entre átomos se denomina enlace. Aunque todos los enlaces químicos son de naturaleza electromagnética, es habitual distinguir entre tres tipos de enlace: iónico, covalente y metálico (además de las fuerzas intermoleculares). Sólo el enlace covalente es capaz de formar moléculas. Modelos moleculares Son las estructuras o formas que emplean los docentes para poder explicar los fenómenos que ocurren en un espacio y son de gran utilidad ya que nos sirven para poder explicar la forma en como se acomodan los átomos de los elementos cuando forman una molécula, los ángulos que existen entre los enlaces de los átomos.