Sistema Periódico

Los **elementos químicos** se ordenan según el **número atómico creciente** en **periodos** (filas) y **grupos** (columnas).

Los elementos de un mismo periodo presentan el mismo **número de niveles electrónicos**, lo que influye en sus **propiedades físicas y químicas**. Existen **7 periodos**.

Propiedades Periódicas

Las propiedades varían de forma regular a medida que nos desplazamos por el sistema periódico. Existe una relación entre la **configuración electrónica** de un elemento y su situación en el sistema periódico, por lo que la configuración electrónica puede considerarse como la primera propiedad periódica.

Configuraciones Electrónicas y Sistema Periódico

En un Periodo

Los elementos químicos se ordenan según su número atómico. Todos los elementos tienen el mismo número de **niveles de energía**, pero cada elemento presenta un electrón más que el anterior. El **mayor nivel de energía ocupado** indica el periodo en el que se encuentra un elemento.

En un Grupo

Según la configuración electrónica de los elementos de un mismo grupo, todos presentan igual número de **electrones (e-) en la última capa**. El último electrón que entra en la configuración electrónica se llama **electrón diferenciador** (indica el grupo al que pertenece un elemento químico).

Tendencias de las Propiedades en los Periodos

• **Carácter metálico**: Disminuye.
• **Radio de los átomos**: Disminuye.
• **Reactividad**: Disminuye.

Tendencias de las Propiedades en los Grupos

Generalmente, la mayoría de las propiedades (como el radio atómico y el carácter metálico) **aumentan al descender** en el grupo.

Enlace Químico

Excepto los **gases nobles**, los átomos se unen mediante enlaces químicos para alcanzar un estado más estable. La finalidad de un átomo es adquirir el mismo número de electrones en su último nivel: **compartiendo electrones**, o **cediendo o ganando electrones**.

Un **enlace químico** es una fuerza que actúa entre átomos o grupos de átomos y los mantiene unidos.

Enlace Covalente

Se forma entre **átomos no metálicos** que **comparten electrones**. Pueden originar sustancias con dos estructuras muy diferentes: **moléculas** o **cristales**. Las propiedades de las moléculas dependerán de su estructura molecular.

Sustancias Covalentes Moleculares

Una molécula resulta de la unión de un número reducido de átomos. Pueden ser:

• **Sustancias simples**: Formadas por dos o más átomos del mismo elemento.
• **Compuestos**: Si se trata de átomos diferentes.

Sustancia Simple

Cuando los átomos enlazados son iguales (del mismo elemento químico), la molécula resultante corresponde a una **sustancia simple**.

Compuestos

Si los átomos enlazados son distintos, la molécula resultante es un **compuesto**.

Representación de Moléculas con Enlace Covalente

El **Diagrama de Lewis** es un modo de representar un enlace covalente mediante un diagrama de puntos. Los electrones del último nivel de energía se representan mediante puntos alrededor del elemento (un par de electrones = **enlace sencillo**). Las moléculas pueden formarse mediante **enlaces múltiples** (dobles o triples).

Polaridad de las Moléculas

Según se distribuya la carga eléctrica, hay dos tipos:

• Moléculas Apolares: La carga positiva (+) y negativa (-) se reparten de modo uniforme. Esto sucede en moléculas diatómicas, formadas por dos átomos iguales.
• Moléculas Polares: La carga positiva (+) y negativa (-) no se reparten de modo uniforme, por lo que se produce una **separación de cargas**. Así, se distribuyen dos polos de signo diferente dentro de la misma molécula. Esta asimetría se denomina **dipolo**. Cuando se unen átomos distintos, la parte negativa (-) se localiza en las inmediaciones del átomo menos metálico.

Fuerzas Intermoleculares

La distribución desigual de las cargas en las moléculas polares hace que se atraigan electrostáticamente, formando pequeños enlaces intermoleculares. Son más débiles que los enlaces covalentes, pero tienen gran incidencia en las propiedades de las sustancias.

• Fuerzas de Van der Waals: Atracción entre los polos opuestos de las moléculas polares. Se trata de fuerzas débiles.
• Enlaces de Hidrógeno (Puentes de H): Unen moléculas formadas por enlace covalente entre el **Hidrógeno (H)** y un átomo muy electronegativo. En estas moléculas, los dipolos son mayores y las fuerzas electrostáticas resultan más intensas.

Propiedades de las Sustancias Covalentes Moleculares

Una **sustancia molecular** es aquella formada por moléculas cuyos átomos permanecen unidos mediante un enlace covalente. Están formadas por moléculas casi independientes unas de otras. Las fuerzas que las mantienen unidas son débiles. Su estructura determina sus propiedades.

Sustancias Covalentes Cristalinas

En este tipo de cristales, los átomos se mantienen unidos gracias a **enlaces covalentes**. Sus propiedades son muy diferentes entre sí, pues sus estructuras internas también lo son.

Un **cristal** es la asociación de un número elevado de átomos o de moléculas ordenados en las tres direcciones del espacio según ciertas reglas de simetría. Hay dos tipos: **moleculares** y **atómicos**.

Cristales Moleculares

Se forman cuando las sustancias moleculares se encuentran a una temperatura inferior a su **punto de fusión** (están congeladas). Se unen entre sí según un orden simétrico para conformar el cristal. Los enlaces covalentes entre los átomos serán siempre mucho más fuertes que los que agrupan a una molécula con sus vecinas.

Cristales Atómicos (o Covalentes)

Se forman a temperatura ambiente. Su **punto de fusión** es muy elevado.

Propiedades de los Cristales Atómicos de Carbono

• Gran fuerza.
• Puntos de fusión y ebullición muy altos.
• No solubilidad.
• Conductividad eléctrica.
• Propiedades ópticas (refleja luz).

Enlace Metálico

Es el que se forma entre **átomos de los metales**. Presentan pocos electrones en su último nivel y estos se hallan poco atraídos por el núcleo, por lo que tienden a perderlos.

1. Los cationes formados no se atraen entre sí porque son todos positivos. Tampoco se repelen porque los electrones lo evitan.
2. Cuando los átomos de un metal comienzan a aproximarse unos a otros, sus niveles electrónicos se deforman hasta dar lugar a un conjunto de **cationes** rodeados por electrones. Estos electrones son comunes a todo el metal, es decir, pertenecen a los últimos niveles de cada uno de los átomos, pero forman una **nube de electrones**.
3. Los electrones que forman esta nube electrónica están **deslocalizados**, ya que no pertenecen a ningún átomo en concreto, sino a todo el conjunto metálico, y gozan de **libertad de movimiento**.
4. Los metales forman **cristales metálicos**, constituidos por un gran número de cationes y sus electrones correspondientes.

Propiedades de los Metales

• **Brillo**.
• Buena **conductividad** (electrones con movilidad).
• **Ductilidad** y **maleabilidad** (se pueden estirar en hilos y formar láminas).
• **Dureza**.
• Puntos de fusión y ebullición muy variados (sólidos a temperatura ambiente).

Enlace Iónico

Se forma entre **elementos metálicos y no metálicos** por la **atracción electrostática** entre **cationes** y **aniones**.

Propiedades de los Compuestos Iónicos

• Altos **puntos de fusión y ebullición** (sólidos cristalinos a temperatura ambiente).
• **Disolución** (conductores cuando están disueltos o fundidos).
• **Conductividad** (en estado fundido o disuelto).
• **Fragilidad**.