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19 33 19 05 19 28 Lí ne a de T ie m po Er ic h H off m an n y Fr itz R ic ha rd Sc ha ud in d es cu br en e l a ge nt e ca us an te d e la s ífi lis . A le xa nd er F le m in g de sc ub re la p en ic ili na . 19 05 Ef ec to F ot oe lé ct ric o de A lb er t E in st ei n. 19 28 Sc hr öd in ge r c ua nt ifi ca la e ne rg ía de lo s es ta do s en er gé tic os p ar a el e le ct ró n so br e la b as e de lo s nú m er os c uá nt ic os . 19 33 Ad ol fo H itl er e s el eg id o co m o líd er a le m án . Pa ul D ira c y Sc hr öd in ge r c om pa rt en el p re m io N ob el . 19 00 19 00 M ax P la nc k de sc ub re lo s cu an to s. En H ol ly w oo d su rg en e st re lla s de l c in e m ud o co m o Ch ar le s Ch ap lin y G re ta G ar bo . Colegios TRILCE La INTELIGENCIA como primera opción San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO 69 Introducción Sir Willian Crookes (1832 – 1919) fue el científico británico que inventó el tubo de rayos catódicos. Su obra preparó el camino para el descubrimiento del electrón. En 1933 Er win Shrödinger compartió el premio Nobel de Física con el británico Paul Dirac. En la teoría atómica moderna se descartan las órbitas y se introduce el concepto de orbital que involucra conceptos de probabilidad. Orbital es la región del espacio donde existe la mayor probabilidad de encontrar el electrón. Como máximo puede contener dos electrones. Son conjuntos de números que describe los posibles estados del electrón. Designa los niveles de energía o capas. n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, Nivel K L M N O P Q Notación espectroscópica Para cada nivel de energía se encuentra como máximo 2n2 electrones. A) NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n) Cada nivel de energía contiene varios subniveles de energía, los cuales son designados por este número cuántico. Varios orbitales pueden corresponder al mismo subnivel de energía. 0 ≤ l ≤ n – 1 B) NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL (l) SUB NIVEL Sharp Principal Diffuse Fundamental # de orbitales (2l + 1) 1 5 7 3 2 10 14 6 # e– máximo 2 (2l + 1) s d f p 0 2 3 1 l El mundo ciéntifico a fines del siglo XIX era muy distinto del presente. La investigación se basaba en el empeño individual, en donde contaba más el genio y la perspectiva del investigador que el material de laboratorio. Los medios disponibles muy limitados, en comparación con los actuales, hicieron que los científicos tuvieran que idear y construir sus montajes experimentales sin ayuda alguna. Números Cuánticos DENOMINACIÓN SIGNIFICADO Principal (n) Secundario o Azimutal (l) Magnético (m) Spin (s) Para el e– Para el orbital Nivel de energía Subnivel de energía Número de orbitales Giros y otros Tamaño o volumen Forma Orientación espacial Números Cuánticos La INTELIGENCIA como primera opción Colegios TRILCE I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó 70 Demostración –l ≤ m ≤ +l Nos indica la orientación del orbital en el espacio para cada subnivel de energía. ms= +1/2 ms= –1/2 El spin representa dos estados posibles del electrón, por lo tanto, asume 2 valores. C) NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICOP (ml) D) NÚMERO CUÁNTICO DE SPIN (ms) Se sabe que: s = 2e– d= 10e– p = 6e– f = 14e– n=1 2n2 = 2(1)2 = 2e– n=2 2n2 = 2(2)2 = 8e– n=3 2n2 = 2(3)2 = 18e– COMPARACIÓN Los cuatro números cuánticos se pueden considerar como la dirección completa de un electrón en un átomo, de la misma forma en que el código postal específica la dirección geográfica de un individuo. n=1 n=2 s 2e– s 2e– p 6e– n=3 s 2e– p 6e– n=4 d 10e– 2e– 8e– 18e– # máx de e– = 2n2 La misma palabra, alquimia, parece tener procedencia dudosa. Muchos afirman que la expresión actual, legada directamente por los árabes, puede ser dividida en dos partes: el artículo al y el término chemia, que significa “tierra o suelo negro”. Según esta hipótesis, los musulmanes se referían a las oscuras tierras de Egipto donde habrían aprendido los primeros secretos de la misteriosa ciencia. La figura del filósofo egipcio Hermes Trismegistus se consideraría entonces como padre del saber humano y de ahí derivaría el término “hermético” que con tanta frecuencia aparece relacionado con la alquimia. Pero no solo del país egipcio provienen los primeros escritos sobre esta actividad, sino también de las lejanas tierras de China. En el año 140 apareció en aquel país el primer tratado alquímico y las ideas que contiene aparecen estrechamente relacionadas con el Taoísmo. Colegios TRILCE La INTELIGENCIA como primera opción San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO 71 Halla los números cuánticos del Z= 1. Solución: Su número cuántico principal es 1 porque este electrón se ubica en el primer nivel de energía. Su número cuántico secundario es ‘‘0’’, porque este electrón se encuentra en un subnivel de forma esférica que le corresponde el número cuántico cero. Su número cuántico magnético es ‘‘0’’. Nivel I I. Completa los cuadros. 1) Ejemplo 1 +1 0 –1 núcleo – n = 1 2 3 4 NÚMEROS CUÁNTICOS Son 4 parámetros significa para el electrón significa para el electrón significa para el electrón significa para el electrón significa para el orbital significa para el orbital significa para el orbital m0= 0 Spin = +1/2 Respuesta: n l ml ms 1 0 0 +1/2 Si l = 0 → ml = –l ........0.....+l Ejemplo 2 Indica la forma geométrica del subnivel «s». Solución: s → esférica p → dilobular d → tetralobular Ejemplo 3 Halla los electrones como máximo para el subnivel l = 1. Solución: #e– max = 2(2l + 1) = 2(2(1)+1) = 6 Ejemplo 4 Hallar los 4 números cuánticos del último electrón para 4p5. Solución: n = 4 l = 1 ml = ml = 0 ms = –1/2 Ejemplo 5 Halla los orbitales como máximo para el subnivel de forma dilobular. Solución: p = dilobular p → l = 1 # de orbitales = 2l + 1 = 2(1) + 1 = 3 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) La INTELIGENCIA como primera opción Colegios TRILCE I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó 72 II. Resuelve: III. Señala las alternativas corres– pondientes. IV. Indica verdadero (V) o falso (F). 9) Indica los valores de «n», «l» y «ml» para un orbital 3p. ________________________ ________________________ 10) Halla ml y ms para 3d 5 del último electrón. ________________________ ________________________ 11) Halla ml y ms para 6p 4 del penúltimo electrón. ________________________ ________________________ 12) Señala la combinación correcta. a) 1, 2, +1, +1/2 b) 3, 0, +1, +1/2 c) 2, 2, +1, +1/2 d) 3, 0, 0, –1/2 e) 3, 0, –1, +1/2 13) Marca la combinación correcta. a) 2, 0, +1, –1/2 b) 3, 1, +2, +1/2 c) 1, 1, 0, –1/2 d) 2, 1, +1, +1/2 e) 0, 1, 0, +1/2 14) En el nivel 2 existe como máximo 8 electrones. ( ) 15) En el nivel 5 existe como máximo 25 orbitales. ( ) Nivel II I. Completa los cuadros. NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL significa para electrón orbital y en la capa M existe como máximo por lo cual en la capa M será con respecto a la capa Q mayor / menor II. Completa los cuadros. NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO llamado también número cuántico significa para electrón orbital 16) 17) 18) 19) 20) 21) 22) III. Completa: 23) El número de orbitales para l=3 es: ________________________ 24) El número de orbitales para l=4 es: ________________________ 25) La forma geométrica del subnivel l = 2 es: ________________________ 26) La orientación del orbital es: ________________________Colegios TRILCE La INTELIGENCIA como primera opción San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO 73 Nivel III 27) Halla n, l, ml y ms para 2s 2 del último electrón. a) 2, 0, – 1, – 1/2 b) 2, 0, 0,–1/2 c) 3, 2, 0, +1/2 d) 3, 2, 0, –1/2 e) 3, 3, 1, +1/2 IV. Marca las alternativas: 28) Halla ml y ms para 3d 8 del último electrón. a) 0 y +1/2 b) 0 y –1/2 c) –2 y –1/2 d) –3 y +1/2 e) +2 y –1/2 29) Halla los 4 números cuánticos para el penúltimo electrón en 6p6. a) 6, 2, 0, –1/2 b) 6, 1, +1, –1/2 c) 6, 1, –1, +1/2 d) 6, 1, 0, +1/2 e) 6, 1, 0, –1/2 30) Señala la combinación correcta. a) 3, 0, –1, +1/2 b) 4, 4, +3, +1/2 c) 5, 4, –3, +1/2 d) 6, 0, 0, –1/2 e) c y d 31) «n» determina los valores que debe tener «l». ( ) I. Indica verdadero (V) o falso (F): 32) «l» puede tener cualquier valor de un número entero excepto cero. ( ) 33) Los valores de «s» indican el giro del electrón. ( ) 34) ml indica la orientación del orbital. ( ) II. Resuelve: 35) El valor ms = +1/2 indica el giro horario del electrón. ( ) 36) En la capa N existe como máximo 49 orbitales. ( ) 37) En la capa P que existe como máximo 49 orbitales. ( ) 38) En la teoría atómica moderna se descartan las orbitas y se introduce el concepto de orbital que involucra conceptos de probabilidad. ( ) 39) El orbital es conocido como REEMPE. ( ) 40) La forma geométrica del subnivel principal es dilobular. ( ) 41) Halla los 4 números cuánticos del último electrón para 3p5. ________________________ ________________________ ________________________ 42) Halla el N.C. azimutal para 5p5. ________________________ ________________________ ________________________ 43) Indica el giro del último electrón para 5p3. ________________________ ________________________ ________________________ 44) Halla la energía relativa para 3d2 y 4p4. ________________________ ________________________ 45) El máximo número de orbitales para el subnivel fundamental. ________________________ ________________________ 46) El máximo número de orbitales para el subnivel principal. ________________________ ________________________ 47) Indica la orientación del orbital del último electrón de 4p3. ________________________ 48) Indica la orientación del orbital del último electrón de 5d10. ________________________ 49) Los electrones como máximo para un orbital difuso. ________________________ 50) Los electrones como máximo para un orbital principal. ________________________
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