Leyes Fundamentales de las Combinaciones Químicas

Las leyes de las combinaciones químicas rigen cómo interactúan las masas y los volúmenes de las sustancias durante una reacción química.

Ley de Lavoisier o de Conservación de la Masa

En todas las reacciones químicas se cumple que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. La masa no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Ley de Proust o de las Proporciones Definidas

• Cuando dos o más elementos químicos se combinan para formar un determinado compuesto, lo hacen según una relación constante entre sus masas.
• Cuando un determinado compuesto se separa en sus elementos, las masas de estos se encuentran en una relación constante que es independiente de cómo se haya separado el compuesto, de si se ha obtenido en el laboratorio o de su procedencia.

Ley de Dalton o de las Proporciones Múltiples

Las cantidades de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija de otro para formar varios compuestos, están en una relación de números enteros sencillos (ejemplo: 1:1, 2:1, 1:3, 3:1, etc.).

Ley de Gay-Lussac o de los Volúmenes de Combinación (Gases)

Los volúmenes de las sustancias que reaccionan y los volúmenes de las que se obtienen de la reacción están en una relación de números enteros sencillos, siempre y cuando la presión y la temperatura permanezcan constantes.

El Átomo: Estructura y Componentes

Definición de Átomo

El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

Estructura Atómica

El átomo se compone de dos regiones principales:

• El Núcleo: Su denso núcleo representa aproximadamente el 99.9% de la masa del átomo. Está compuesto de bariones llamados protones y neutrones.
• La Nube de Electrones: Rodea al núcleo. En un átomo neutro, el número de electrones iguala al número de protones.

El Núcleo Atómico

El núcleo es la parte central del átomo. Tiene carga positiva y en él se concentra casi toda la masa. Ocupa una fracción muy pequeña del volumen atómico (su radio es unas diez mil veces más pequeño que el del átomo).

El núcleo está formado por nucleones, los cuales pueden ser de dos clases:

• Protones: Partículas con carga eléctrica positiva igual a una carga elemental (+1).
• Neutrones: Partículas carentes de carga eléctrica (carga neutra).

Los Electrones

Alrededor del núcleo se encuentran los electrones, partículas de carga negativa (-1) y masa muy pequeña (aproximadamente un 0,05% de la masa de protones y neutrones).

Los electrones están ligados al núcleo por la fuerza electromagnética y ocupan la mayor parte del tamaño del átomo, constituyendo la llamada nube de electrones.

El Enlace Químico

El enlace químico es el proceso físico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, que confiere estabilidad a los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos. La explicación de estas fuerzas atractivas se describe mediante las leyes de la electrodinámica cuántica.

Tipos de Enlaces

Enlace Covalente

Es la unión entre átomos donde se produce una compartición de electrones. Los átomos que forman este tipo de enlace son generalmente de carácter no metálico.

Enlace Iónico o Electrovalente

Es un tipo de interacción electrostática que ocurre entre átomos que presentan una gran diferencia de electronegatividad (típicamente entre un metal y un no metal).

Enlace Covalente Coordinado (o Dativo)

Es un tipo de enlace covalente en el que los electrones de enlace se originan solo en uno de los átomos (el donante de pares de electrones o base de Lewis), pero son compartidos aproximadamente por igual en la formación del enlace.

Radiactividad y Estabilidad Nuclear

Definición de Radiactividad

La radiactividad es un fenómeno físico natural por el cual ciertos cuerpos o elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia y atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria.

Radiactividad Natural

En 1896, Henri Becquerel descubrió que ciertas sales de uranio emiten radiaciones espontáneamente. La intensidad de esta misteriosa radiación era independiente de la forma física o química en la que se encontraban los átomos del cuerpo radiactivo. Por lo tanto, esta propiedad radica en el interior mismo del átomo.

Radiactividad Artificial (o Inducida)

La radiactividad artificial se produce cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas. Si la energía de estas partículas es adecuada, penetran el núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable, se desintegra radiactivamente.

Causa de la Radiactividad

En general, son radiactivas las sustancias que no presentan un balance correcto entre protones y neutrones. Cuando el número de neutrones es excesivo o demasiado pequeño respecto al número de protones, se hace más difícil que la fuerza nuclear fuerte (debida al efecto del intercambio de piones) pueda mantenerlos unidos.