¿Cómo es posible que el helio, que tiene 2 protones, y el litio, que tiene 3 protones, sean tan diferentes en cuanto a sus propiedades físicas? ¿Cómo es que uno es un gas a temperatura ambiente y el otro es un metal sólido?
Entonces, ¿por qué el litio y el berilio, el último con un protón más que el primero, son metales y sólidos a temperatura ambiente?
Ahora, si eliminas los neutrones de los núcleos de cualquier elemento (excepto el hidrógeno), forman isótopos que tienen propiedades químicas similares y propiedades físicas diferentes, sin dejar de ser un átomo del mismo elemento; por lo tanto, los protones, si lo entiendo correctamente, son lo que determina si un elemento es un gas o un sólido a temperatura ambiente, y no los neutrones (o incluso los electrones). ¿Es esto cierto?
La pregunta más profunda es por qué las propiedades de los elementos y sus átomos cambian significativamente, en algunos casos como con el helio y el litio, simplemente por tener un protón adicional en su núcleo, si los componentes básicos de los protones (quarks) son idénticos para cada uno. ¿protón? Entonces, en el caso del litio y el berilio, ¿por qué el cambio en las propiedades físicas es tan sutil en comparación con el primer caso?
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Esta pregunta ya se ha hecho antes, sin embargo, estoy específicamente interesado en el helio y el litio: ¿por qué uno es un gas y el otro un metal sólido a temperatura ambiente, con propiedades químicas y físicas completamente diferentes? ¿Es esto un resultado de la configuración de la capa de electrones? ¿Por qué un protón, un neutrón y un electrón adicionales dan lugar a tal diferencia?
Es un gas noble. Tiene un caparazón de 1s completamente lleno. Li tiene un electrón más que reside en la capa 2sp. Be tiene 2 electrones en esta capa. Por lo tanto, ambos átomos tienen una capa de valencia vacía, son análogos, por ejemplo, Na y Mg, también ambos metales.
Los científicos descubrieron que existen elementos que no reaccionan con otros elementos (ver expectativas más abajo) ni consigo mismos y llaman a estos gases elementos nobles. Además, se descubrió que estos elementos tienen configuraciones electrónicas con 2 ( He ), 8 ( Ne ), 8 ( Ar ), 18 ( Kr ), ... electrones en la capa más externa alrededor del núcleo. Se dijo que los elementos nobles son todos gases.
A partir de los espectros de emisión y absorción de los elementos excitados y basándose en la notación obsoleta de que los electrones giran alrededor del núcleo, se propuso una fórmula para los orbitales de los electrones, que no coincide con el número de electrones mencionado anteriormente. La física necesita algunas reglas y formulaciones de excepción para explicar lo que los químicos ordenaron en la tabla de Mendelejew (ver la historia de la tabla periódica ).
Los elementos nobles son todos gases y no reaccionan o reaccionan sólo en condiciones especiales (por ejemplo XeF6 ). La razón es fácil de entender si uno se da cuenta de que el espín y el momento dipolar magnético de los electrones involucrados juegan el papel principal en las relaciones a nivel atómico. Bastan dos y ocho electrones alrededor del núcleo. La interacción con otros átomos se reduce al mínimo. No reaccionan ni forman cadenas u otras estructuras. Simplemente son gases porque no tienen enlaces interatómicos.
Al ocupar espacio alrededor del núcleo con dos electrones, la naturaleza no permite más electrones en este orbital y dos electrones en el siguiente orbital ( ¡Be ! No Li como sugirió) no conducen nuevamente a una capa completa. Uno puede explicar esto por la distancia de los electrones externos de cada uno. Sin embargo, cuatro pares de electrones forman la siguiente capa completa y también lo hacen los siguientes 8 electrones nuevamente. Con menos o más electrones como configuraciones nobles, estos electrones forman enlaces intermoleculares y de otro tipo con átomos vecinos.
lewis molinero
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Tomas Fritsch
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Emilio Pisanty
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Emilio Pisanty
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