Átomo y Tabla Periódica

Tarjetas de estudio con preguntas y respuestas basadas en los apuntes del Tema I sobre el átomo, los modelos atómicos, los espectros, las propiedades periódicas y la tabla periódica.

¿Qué es el radio atómico?

Es la distancia aproximada entre el núcleo atómico y los electrones de la capa de valencia.

¿Cómo se define la electronegatividad?

Es la tendencia de un átomo a ganar o captar electrones.

¿Qué es la energía de ionización?

Es la energía que debemos suministrarle a un átomo para quitarle un electrón de su capa de valencia.

¿Qué es la afinidad electrónica?

Es la energía desprendida por un átomo cuando gana un electrón.

¿Cuáles son las tres formas de representar la configuración electrónica indicadas en los apuntes?

1. Diagrama de orbitales; 2. Notación de orbitales (larga); 3. Notación con gas noble cercano (corta).

¿Cómo se organizan los elementos en el Sistema Periódico?

Se ordenan de forma creciente por su número atómico ($Z$) en $18$ grupos verticales (elementos con propiedades parecidas) y $7$ períodos horizontales (cuyas propiedades cambian progresivamente). Los metales se sitúan a la izquierda y en el centro, y los no metales a la derecha (menos el H).

¿Qué postula Bohr sobre las órbitas estacionarias?

Los electrones giran en torno al núcleo en ciertas órbitas circulares estables donde al moverse no irradian energía.

¿Qué establece el segundo postulado de Bohr sobre los niveles de energía?

Solamente se permiten órbitas con energía cuantizada llamadas niveles de energía, representadas con la letra "$n$"; cuanto más alejada esté la órbita del núcleo, mayor será su nivel de energía.

¿Qué ocurre durante la emisión y absorción de energía en el modelo de Bohr?

Al saltar de una órbita de mayor energía a una de menor, el electrón emite radiación; y la absorbe si pasa de una con menos a otra con más energía ($\Delta E = hf = E_{\gamma}$). Se emite o absorbe un fotón cuya energía es la diferencia entre las energías de las dos órbitas.

¿Qué representan los cuatro números cuánticos $(n, l, m, s)$?

"$n$" es el nivel de energía del orbital ($1, 2...$); "$l$" es el tipo de orbital ($0=s$, $1=p$, $2=d$, $3=f$); "$m$" es la orientación del orbital ($-l, \dots, +l$ pasando por $0$); y "$s$" es el spin del electrón ($\pm 1/2$).

¿Qué es un orbital?

Es la zona del espacio con mayor posibilidad ($>90\%$) de encontrar un electrón con determinada energía.

¿Qué indica la regla de la mínima energía para la colocación de electrones?

Los electrones van ocupando los orbitales en orden creciente, empezando por los más pequeños y cercanos al núcleo.

¿Qué enuncia el principio de exclusión de Pauli?

Dos electrones no pueden tener los $4$ números cuánticos iguales.

¿Qué dicta el principio de máxima multiplicidad de Hund?

Cuando los electrones no son suficientes para llenar el nivel de energía, estos se situarán en orbitales diferentes con los espines paralelos.

¿Qué conclusión aportaron Bunsen (1811-1899) y Kirchhoff (1824-1887) con el uso del espectroscopio?

Demostraron que cada sustancia emite un conjunto de rayas específico, conocido como espectro de emisión de la sustancia.

¿Qué postula la hipótesis de Planck (1900)?

La luz está formada por pequeños corpúsculos llamados fotones cuya energía está cuantizada y viene dada por la fórmula $E_{\gamma} = hf$, donde $f$ es la frecuencia de la luz y $h$ es la constante de Planck.

¿Cuáles son las magnitudes mencionadas que caracterizan a las radiaciones electromagnéticas en los espectros?

Longitud de onda ($\lambda$), frecuencia ($\nu$) y número de onda ($\bar{\nu}$).

¿Cuál es la relación de tamaño aproximada entre el átomo completo y su núcleo?

El átomo (aproximadamente $10^{-10}\,\text{m}$) es unas $100.000$ veces más grande que el núcleo (aproximadamente $10^{-15}\,\text{m}$).

¿Cuáles son las cargas y masas relativas de las tres partículas subatómicas según los apuntes?

Protón: carga $+1$, masa $\approx 1\,\text{u}$; Neutrón: carga $0$, masa $\approx 1\,\text{u}$; Electrón: carga $-1$, masa $1/1840\,\text{u}$.

¿Qué define a los isótopos?

Átomos que ocupan el mismo lugar en la tabla periódica con el mismo $Z$ y distinto $A$ ($p + n = A$).

¿Cuáles eran las concepciones sobre la materia en la Antigua Grecia?

Leucipo y Demócrito (s. V a.C.) plantearon la teoría atomista, mientras que Aristóteles (s. IV a.C.) defendió la teoría de los cuatro elementos.

¿Cómo describió Dalton el átomo en 1808?

Como una esfera maciza y neutra.

¿Cómo definía Thomson (1904) la estructura del átomo?

Como una esfera maciza positiva con electrones negativos incrustados (descubiertos en 1897), de modo que en conjunto resultaba neutro.

¿Qué concluyó Rutherford en 1911 tras el experimento de la lámina de oro?

Que el átomo está prácticamente vacío y está formado por un núcleo positivo masivo y una corteza con electrones en órbita.

¿Quién descubrió el neutrón y en qué año?

Chadwick en el año 1932.

¿Cómo describe el modelo mecano-cuántico (años 1930) la estructura atómica?

Un núcleo con protones (+$) y neutrones (neutros), rodeado por una corteza con electrones (-$$) pululando en orbitales.