Los electrones y la tabla periódica
Un átomo es un sistema de uno o más electrones unidos a un núcleo. La siguiente es una imagen de un microscopio cuántico de un átomo de hidrógeno:
https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.213001
El hidrógeno tiene un solo electrón, que existe como una nube de probabilidad difusa.
Pero es más fácil utilizar un diagrama simple:
Los electrones son atraídos por los protones y se encuentran en su estado de menor energía:
- Cada una de las "capas" más grandes (cualquier círculo discontinuo que se muestra a continuación) tiene un estado de energía más alto
- Dentro de cada capa también hay diferentes estados de energía llamados orbitales (los cuales tienen colores especiales en la animación)
- Cada orbital tiene como máximo dos electrones juntos (con espín opuesto)
Interactúa a continuación... descubre patrones por ti mismo... luego sigue aprendiendo más adelante.
Los electrones no siempre van a donde esperas. Es como empacar cosas en una caja, los elementos se acomodan en sus ubicaciones de menor energía, a veces con cambios sutiles.
¡Su relación con la química!
Pero lo realmente interesante es que los electrones más externos afectan la forma en que cada elemento se une o reacciona químicamente con otros.
Ejemplos:
- El hidrógeno (H) está feliz de unirse (consigo mismo y con otros) ya que tiene un espacio para electrones vacío.
- Al helio (He) no le gusta relacionarse, ya que sus dos electrones llenan su primera capa.
- El litio (Li), similar al hidrógeno, se une felizmente ya que tiene un espacio para electrones vacío en su capa exterior.
- Etc.
Por eso tiene sentido agrupar todos los elementos que se comportan de manera similar en columnas (llamadas grupos).
Y las filas (llamadas periodos) nos muestran cuántas capas.
También hay 4 bloques principales que se corresponden aproximadamente con el tipo de orbital (que se muestra como el color del bloque).Juega otra vez con la tabla animada y sigue aprendiendo.
(Nota: el bloque que comienza en 57 pertenece a la tabla junto al número 56. Y el bloque que comienza en 89 pertenece a la tabla junto al número 88).
Conclusión:
- Los electrones buscan naturalmente su nivel de energía más bajo alrededor del núcleo.
- ¡Los electrones más externos son la causa principal de los enlaces químicos!
