Configuración Electrónica y Propiedades Periódicas

La configuración electrónica te dice exactamente dónde están los electrones de cualquier átomo. Imagínate que es como la dirección postal de cada electrón: primero el nivel (1, 2, 3...), luego el orbital (s, p, d, f).

El radio atómico disminuye cuando avanzas de izquierda a derecha en un periodo porque aumenta la carga del núcleo y los electrones se sienten más atraídos. Es como si el núcleo fuera un imán más fuerte que tira de los electrones hacia dentro.

La energía de ionización es la energía que necesitas para "robar" un electrón a un átomo. Cuanto más a la derecha y arriba en la tabla periódica, más difícil será quitar ese electrón porque está más fuertemente atraído al núcleo.

💡 Truco: Para recordar las tendencias periódicas, piensa que todo se debe a la "guerra" entre el núcleo (que atrae) y la distancia (que debilita esa atracción).

Radiactividad y Datación

Los problemas de radiación son más fáciles de lo que parecen si recuerdas que la velocidad de desintegración es proporcional a la cantidad presente. La fórmula clave es K = 0,693/t½.

Para el Fe-59 con periodo de semidesintegración de 4,5 días: si empiezas con 7 mg, a los 7 días te quedarán aproximadamente 6,28 mg. El isótopo se va desintegrando poco a poco, pero no desaparece de golpe.

La datación con C-14 funciona porque sabemos que se desintegra con un periodo de 5730 años. Si una pintura tiene solo el 19,85% del C-14 original, significa que han pasado unos 125 años desde que se pintó.

Las disoluciones tampón están formadas por un ácido débil más su sal, o una base débil más su sal. Son como el "amortiguador" del pH: resisten los cambios cuando añades ácidos o bases.

💡 Dato curioso: El C-14 se usa para datar objetos de hasta 50.000 años. Más allá, ya queda muy poco para medir con precisión.

Cálculos de pH en Disoluciones Tampón

El pH de un tampón se calcula con la ecuación de Henderson-Hasselbalch. Para ácido débil + sal: pH = pKa + log$[Sal]/[Ácido]$. Para base débil + sal, calculas primero pOH y luego restas de 14.

Cuando tienes NH₃ 0,25 M y NH₄Cl 0,15 M, primero calculas pOH = 4,74 + log(0,15/0,25) = 4,518. Después, pH = 14 - 4,518 = 9,482.

Si añades NaOH (base fuerte) a un tampón, esta reacciona con el ácido débil del tampón y modifica las concentraciones. La base fuerte "consume" parte del ácido y aumenta la concentración de la base.

Para calcular qué masa necesitas de una sal para conseguir un pH determinado, despejas la concentración de la ecuación de Henderson-Hasselbalch y luego usas la relación molaridad-masa.

⚠️ Importante: En los tampones, cuando añades ácido fuerte, este reacciona con la base débil; cuando añades base fuerte, reacciona con el ácido débil.

Termodinámica Química

El punto isoeléctrico de un aminoácido es el pH donde su carga neta es cero. Para encontrarlo, buscas donde el pH es neutro y haces la media de los dos valores de Ka más cercanos.

La entalpía (ΔH) mide el calor absorbido o liberado. Si ΔH > 0, la reacción es endotérmica (consume calor como un frigorífico). Si ΔH < 0, es exotérmica (libera calor como una estufa).

La entropía (ΔS) siempre tiende a aumentar en los procesos espontáneos. Es la medida del "desorden" del sistema. Cuanto más desorden, mayor entropía.

La energía libre de Gibbs (ΔG) te dice si una reacción ocurre espontáneamente. ΔG = ΔH - TΔS. Si ΔG < 0, la reacción es espontánea; si ΔG > 0, no es espontánea; si ΔG = 0, está en equilibrio.

🔥 Regla de oro: Una reacción exotérmica (ΔH < 0) que aumenta la entropía (ΔS > 0) siempre será espontánea a cualquier temperatura.