2.13. Estructura atómica: afinidad electrónica

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La estructura atómica es uno de los conceptos fundamentales en el estudio de la Química. Es fundamental comprender cómo se forman los átomos y cómo interactúan para formar moléculas. En este capítulo, nos centraremos en un aspecto específico de la estructura atómica: la afinidad electrónica.

La afinidad electrónica es la energía liberada cuando un átomo neutro en estado gaseoso gana un electrón para formar un ion negativo. En otras palabras, es la energía involucrada en el proceso de añadir un electrón a un átomo. Es una propiedad periódica que aumenta de izquierda a derecha en la tabla periódica y disminuye de arriba a abajo en un grupo. Esto se debe a que los átomos con alta afinidad electrónica tienden a ganar electrones para alcanzar una configuración de gas noble.

Para comprender la afinidad electrónica, es útil comprender primero la estructura básica de un átomo. Un átomo está compuesto por un núcleo central que contiene protones y neutrones, y una nube de electrones que orbita alrededor del núcleo. Los electrones están organizados en niveles de energía o capas, que se conocen más comúnmente como orbitales.

El primer orbital, conocido como orbital s, puede contener hasta dos electrones. El siguiente, el orbital p, puede contener hasta seis electrones. El orbital d puede contener hasta diez electrones y el orbital f puede contener hasta catorce electrones. Cada orbital tiene un nivel de energía asociado y los electrones prefieren ocupar primero los orbitales de menor energía.

Sin embargo, los electrones no sólo llenan primero los orbitales de menor energía, sino que también prefieren llenar los orbitales de una manera que minimice la repulsión entre electrones. Esto se conoce como principio de exclusión de Pauli, que establece que cada electrón de un átomo debe tener un conjunto único de números cuánticos.

Cuando un átomo gana un electrón, ese electrón se agrega al orbital de mayor energía disponible. Si ese orbital ya contiene un electrón, los dos electrones se emparejarán, lo que dará como resultado una repulsión electrónica adicional. Esto es lo que hace que la energía necesaria para añadir un electrón a un átomo que ya tiene un electrón par sea mayor que la energía necesaria para añadir un electrón a un átomo con un orbital vacío.

La afinidad electrónica es una propiedad importante de los átomos porque influye en la forma en que los átomos se combinan para formar compuestos. Los átomos con alta afinidad electrónica tienden a ganar electrones y formar iones negativos, mientras que los átomos con baja afinidad electrónica tienden a perder electrones y formar iones positivos.

En resumen, la afinidad electrónica es una medida de la energía liberada cuando se agrega un electrón a un átomo. Es una propiedad fundamental de los átomos que influye en cómo se combinan para formar compuestos. Comprender la afinidad electrónica y cómo se relaciona con la estructura atómica es crucial para comprender la química a un nivel más profundo.

Esperamos que este capítulo haya proporcionado una descripción general clara y comprensible de la afinidad electrónica y cómo encaja en la estructura atómica. En el próximo capítulo, exploraremos otro aspecto importante de la estructura atómica: la energía de ionización.

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