átomo cúbico

El átomo cúbico fue un modelo atómico temprano en el que los electrones se ubicaban en los ocho vértices de un cubo en un átomo o molécula no polar. Esta teoría fue desarrollada en 1902 por Gilbert N. Lewis y publicada en 1916 en el artículo "El átomo y la molécula" y se utilizó para explicar el fenómeno de la valencia . ^{[ 1 ]} La teoría de Lewis se basó en la regla de Abegg . Fue desarrollada posteriormente en 1919 por Irving Langmuir como el átomo cúbico de octeto . ^{[ 2 ]} La figura siguiente muestra representaciones estructurales para elementos de la segunda fila de la tabla periódica .

Aunque el modelo cúbico del átomo pronto fue abandonado en favor del modelo cuántico-mecánico basado en la ecuación de Schrödinger , y por lo tanto ahora es principalmente de interés histórico, representó un paso importante hacia la comprensión del enlace químico. El artículo de Lewis de 1916 también introdujo el concepto del par de electrones en el enlace covalente , la regla del octeto y la ahora llamada estructura de Lewis .

Los enlaces covalentes simples se forman cuando dos átomos comparten una arista, como en la estructura C que se muestra a continuación. Esto da como resultado la compartición de dos electrones. Los enlaces iónicos se forman por la transferencia de un electrón de un cubo a otro sin compartir una arista (estructura A ). Lewis también postuló un estado intermedio en el que solo se comparte una esquina (estructura B ).

Los enlaces dobles se forman al compartir una cara entre dos átomos cúbicos. Esto da como resultado el intercambio de cuatro electrones:

Los enlaces triples no podían explicarse con el modelo atómico cúbico, ya que es imposible que dos cubos compartan tres aristas paralelas. Lewis sugirió que los pares de electrones en los enlaces atómicos presentan una atracción especial, lo que da lugar a una estructura tetraédrica, como se muestra en la figura siguiente (la nueva ubicación de los electrones está representada por los círculos punteados en el centro de las aristas gruesas). Esto permite la formación de un enlace simple al compartir un vértice, un enlace doble al compartir una arista y un enlace triple al compartir una cara. También explica la libre rotación alrededor de los enlaces simples y la geometría tetraédrica del metano.

• Historia de la teoría molecular