Balanceo de Ecuaciones Químicas

• Notas de estudio sobre balanceo de ecuaciones químicas, configuración electrónica de kernel, radio atómico, electronegatividad, energía de ionización, afinidad electrónica, cambios químicos y tipos de reacciones químicas.

Balanceo de Ecuaciones Químicas

• El balanceo de ecuaciones químicas asegura que la ley de conservación de la masa se cumpla, donde el número de átomos de cada elemento es el mismo en ambos lados de la ecuación.
• Se ajustan los coeficientes estequiométricos delante de las fórmulas químicas, no los subíndices dentro de las fórmulas.
• Los métodos comunes incluyen inspección, algebraico y redox (para reacciones redox).
• La inspección es útil para ecuaciones sencillas, mientras que el algebraico y redox son para ecuaciones más complejas.
• En el método redox, se identifican las especies que se oxidan y reducen, y se balancean los electrones transferidos.

Configuración Electrónica de Kernel

• La configuración electrónica de kernel es una abreviación de la configuración electrónica completa de un átomo.
• Se representa utilizando el símbolo del gas noble anterior al elemento en la tabla periódica, seguido por la configuración electrónica de los electrones restantes.
• Reduce la notación y enfatiza los electrones de valencia, que son los más importantes en las reacciones químicas.
• Ejemplo: El sodio (Na) tiene una configuración electrónica de 1s²2s²2p⁶3s¹, que se abrevia como [Ne]3s¹.
• El kernel ([Ne] en este caso) representa la configuración electrónica del neón, el gas noble anterior al sodio.

Radio Atómico

• El radio atómico es la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos adyacentes en un metal o en una molécula diatómica.
• Aumenta al descender en un grupo de la tabla periódica debido a la adición de nuevas capas electrónicas.
• Disminuye al avanzar de izquierda a derecha en un período debido al aumento de la carga nuclear efectiva que atrae a los electrones hacia el núcleo.
• Las excepciones a esta tendencia incluyen las anomalías debidas a la configuración electrónica y al apantallamiento incompleto de los electrones.

Electronegatividad

• La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer electrones hacia sí en un enlace químico.
• Pauling definió una escala común, donde el flúor (F) es el elemento más electronegativo (valor de 4.0) y el francio (Fr) es el menos electronegativo.
• Aumenta al avanzar de izquierda a derecha en un período debido al aumento de la carga nuclear efectiva.
• Disminuye al descender en un grupo debido al aumento de la distancia de los electrones de valencia al núcleo y al mayor apantallamiento.
• La diferencia de electronegatividad entre dos átomos en un enlace determina el tipo de enlace: no polar (similar), polar (intermedia) o iónico (grande).

Energía de Ionización

• La energía de ionización es la energía mínima necesaria para remover un electrón de un átomo o ion gaseoso en su estado fundamental.
• La primera energía de ionización (EI₁) se refiere a la remoción del primer electrón, la segunda (EI₂) al segundo, y así sucesivamente.
• Aumenta al avanzar de izquierda a derecha en un período debido al aumento de la carga nuclear efectiva y la disminución del radio atómico.
• Disminuye al descender en un grupo debido al aumento del radio atómico y al mayor apantallamiento.
• Excepciones existen debido a configuraciones electrónicas particularmente estables, como las capas llenas o semi-llenas.

Afinidad Electrónica

• La afinidad electrónica es el cambio de energía que ocurre cuando un átomo gaseoso neutro acepta un electrón para formar un ion negativo.
• Un valor negativo indica que se libera energía (proceso exotérmico), lo que significa que el átomo tiene afinidad por el electrón.
• Generalmente, se vuelve más negativa al avanzar de izquierda a derecha en un período, aunque hay muchas irregularidades.
• No hay una tendencia clara al descender en un grupo.
• Algunas excepciones notables incluyen los gases nobles, que tienen afinidades electrónicas cercanas a cero, y el nitrógeno, cuya afinidad electrónica es positiva.

Cambios Químicos

• Un cambio químico ocurre cuando una sustancia se transforma en otra con diferente composición y propiedades.
• Implica la ruptura y formación de enlaces químicos.
• Ejemplos comunes incluyen la combustión, la oxidación, la reducción, la neutralización ácido-base y la precipitación.
• La evidencia de un cambio químico puede incluir la formación de un precipitado, la liberación o absorción de calor (cambio de temperatura), el cambio de color, la producción de un gas, o la emisión de luz.
• Las ecuaciones químicas representan estos cambios, indicando los reactivos y productos.

Tipos de Reacciones Químicas

• Reacciones de Combinación (Síntesis): Dos o más reactivos se combinan para formar un solo producto (A + B → AB).
• Reacciones de Descomposición: Un compuesto se descompone en dos o más sustancias (AB → A + B).
• Reacciones de Desplazamiento Simple (Sustitución): Un elemento reemplaza a otro en un compuesto (A + BC → AC + B).
• Reacciones de Doble Desplazamiento (Metátesis): Los iones de dos compuestos intercambian lugares para formar dos nuevos compuestos (AB + CD → AD + CB).
• Reacciones Ácido-Base (Neutralización): Un ácido reacciona con una base para formar una sal y agua.
• Reacciones Redox (Óxido-Reducción): Hay transferencia de electrones entre los reactivos; una especie se oxida (pierde electrones) y otra se reduce (gana electrones).
• Reacciones de Combustión: Una sustancia reacciona rápidamente con el oxígeno, liberando calor y luz.