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MODELO ATÓMICO DE THOMSON Considera al átomo como una esfera homogénea cargada positivamente en la que se encuentran incrustadas las cargas negativas o electrones, los cuales permanecen en reposo dentro del átomo. El átomo es eléctricamente neutro porque las cargas negativas de los electrones equivalen a la positiva de la esfera. MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD Investigó la dispersión de las partículas α cargadas positivamente y dotadas de una gran energía cinética proveniente de una sustancia radiactiva, cuando éstas incidían y atravesaban una lámina delgada de oro, detrás de la cual se había colocado una pantalla cubierta de sulfuro de zinc. Detectó el choque de cada partícula en distintas partes de la pantalla. Conclusión: la mayoría de las partículas atravesaban la lámina sin desviarse, solo algunas se desviaban y muy pocas rebotaban en la misma dirección en la que venían. L Á M I N A D E O R O S U L F U R O D E Z I N C MODELO ATÓMICO DE BOHR Los electrones giran alrededor del núcleo a grandes velocidades y que estos electrones no se disponen azarosamente alrededor del núcleo sino que se disponen en órbitas circulares que determinan diferentes niveles de energía. POSTULADOS DE BOHR: Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares que se denominan niveles de energía. Los niveles de energía, capas u órbitas se denominan utilizando números naturales: 1, 2, 3 etc. Estos niveles corresponden al número cuántico principal “n”. El nivel de menor energía es el que se encuentra más cercano al núcleo y se designa con el número 1, el siguiente con el 2 y así sucesivamente hasta llegar al 7, aumentado la energía de las órbitas a medida que nos alejamos del núcleo. La diferencia de energía entre un nivel y el siguiente va disminuyendo a medida que aumenta el valor de n. Cuando los electrones se encuentran girando en dichos niveles no emiten energía, por lo que reciben el nombre de niveles estacionarios. Si el electrón se encuentra girando en la órbita más cercana al núcleo decimos que se encuentra en su estado más estable denominado estado fundamental. Para que un electrón pasa de un estado de menor energía a otro de mayor energía es necesario aportarle energía desde el exterior. Si ocurre el proceso inverso, es decir, si el electrón salta de un nivel de mayor energía a otro de menor energía, emite la energía sobrante en forma de radiación. No puede existir un número arbitrario de electrones en cada nivel, sino que existe un número máximo de electrones en cada nivel, número que está dado por: 2n 2. MODELO ATÓMICO ACTUAL Los electrones además de girar en órbitas circulares, también se mueven en órbitas elípticas. A excepción del primer nivel, los demás niveles están formados por varios subniveles. El número de subniveles de cada nivel energético es igual al número cuántico principal (n)de dicho nivel. Para n=1 un solo subnivel. Para n=2 dos subniveles. Para n=3 tres subniveles. Para n= 4 cuatro subniveles. PARTÍCULAS FUNDAMENTALES subnivel Cantidad de orbitales Cantidad de electrones s 1 2 p 3 6 d 5 10 f 7 14 PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG No se puede conocer con exactitud y en forma simultánea la velocidad y la posición de una partícula en movimiento. VELOCIDAD POSICIÓN NÚMERO ATÓMICO (Z): Representa al número de protones que tiene un átomo en su núcleo. Debido a que el número de protones es igual al número de electrones en un átomo neutro, podemos decir que: N°atómico = Z= n° de protones= n° de electrones NÚMERO MÁSICO(A): Representa a la masa del átomo que está representada fundamentalmente por su núcleo y proviene de los protones y neutrones presentes en el mismo. N° másico= A= n° de protones + n° de neutrones X A Z superíndice subíndice Z= p+ = e- A= p+ + no no= A-Z EJEMPLO: El aluminio tiene 13 protones y 14 neutrones. Por lo tanto podemos afirmar que: A= 27 p+ + no Z= 13 ISÓTOPOS Son aquellos átomos de un mismo elemento que poseen el mismo número atómico (Z) y distinto número másico (A). Es decir, la diferencia entre ellos se encuentra en su número de neutrones. Por ejemplo : Los isótopos del hidrógeno son tres 1 1 H 2 1 H 3 1 H MASA ATÓMICA PROMEDIO (M.A.P) Es el promedio de las masas isotópicas que hay en la naturaleza. M.A.P= (% de abundancia x m isót 1) + (% de abundancia x m isót 2) + .. 100 EJEMPLO: 1. El hidrógeno presenta tres isótopos a saber: 11 H que se halla en la naturaleza en un 99,20 %, el 2 1 H en un 0,79% y el 31 H en un 0, 000000001%. Calcule la M.A.P. 2. En la naturaleza el litio presenta dos isótopos: 6Li (con una masa atómica de 6,01513 u.m.a) y 7Li (con una masa atómica de 7.01601 u.m.a). La masa atómica promedio es de 6,94. Calcule la composición porcentual de cada uno de los isótopos. ORBITALES ATÓMICOS Indican la zona alrededor del núcleo que es más probable encontrar un electrón. Tienen formas características dependiendo del subnivel energético en el que se encuentran. Orbitales d y f tienen formas más complejas NÚMEROS CUÁNTICOS Se utilizan para describir la ubicación de los electrones en los orbitales disponibles y la energía relativa de cada uno de ellos TIPOS DE NÚMEROS CUÁNTICOS PRINCIPAL AZIMUTAL MAGNÉTICO DE SPIN N° cuántico principal: Se representa con la letra n , y sólo puede tomar valores enteros (distintos de cero) desde el 1. n=1,2,3,4,5,6,7 ►Permite designar el número de nivel de energía. Por ejemplo , un átomo cuyo n=1 , corresponde al primer nivel energético . ►Es una medida del tamaño del orbital, de manera que mientras mayor es el valor de n, mayor es el tamaño del orbital. N° cuántico secundario o azimutal: Se representa con la letra l . Indica el subnivel de energía dentro de cada nivel y describe la forma de cada orbital. ►Su valor depende de n y varía entre 0 y n-1. Cada número designa una letra y por lo tanto un tipo de forma de orbital ►Cada subnivel posee una capacidad máxima de electrones: el s acepta 2 electrones, el p acepta 6, el d a 10 y el f a 14 electrones. l Nombre del orbital 0 s 1 p 2 d 3 f N° cuántico magnético: Se representa como ml. Describe la orientación de los orbitales dentro de un mismo subnivel. Puede adquirir valores enteros entre el l y –l, incluyendo al cero. ml= -l,0, +l ►El valor del número cuántico secundario limita los valores que puede tomar el número magnético. N° cuántico de spin: Se representa como ms. Describe el sentido de rotación de un electrón en su respectivo orbital. Solo son posibles dos sentidos de giro o spin: en sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario a ellas. ►Puede adquirir dos valores posibles: +1/2 y -1/2- CONCLUSIONES : Los niveles están constituidos por uno o más subniveles. Cada subnivel consta de uno o más orbitales atómicos. Cada orbital puede contener un máximo de dos electrones que debería tener spin opuesto. RESUMIENDO: Nos permiten conocer: El nivel y subnivel de energía en el que se halla el electrón. Cuál es la zona donde es más probable encontrarlo , lo que otorga la forma del orbital. El sentido de giro sobre su eje DOS ELECTRONES QUE SE ENCUENTRA EN UN MISMO ÁTOMO NO PUEDEN TENER LOS CUATRO NÚMEROS CUÁNTICOS IGUALES, DEBEN DIFERENCIARSE EN AL MENOS UNO DE ELLOS. Principio de exclusión de Pauli CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Se utiliza para referir al número de electrones que posee un átomo y su distribución alrededor del núcleo en niveles y subniveles. TIPOS DE CONFIGURACIONES Diagramas de orbitales Representación spdf Representación sdpfabreviada DIAGRAMAS DE ORBITALES Utiliza los llamados casilleros cuánticos. Cada cuadrado representa a un orbital y cada flecha a un electrón. Por ejemplo: la configuración electrónica del carbono z=6 , queda de la siguiente forma Energía creciente Regla de Hund: un orbital no debe completarse hasta que no haya un electrón en todos los orbitales del subnivel correspondiente REPRESENTACIÓN SPDF Se coloca primero el nivel de energía seguido de la letra que representa el orbital y como superíndice a la derecha el número de electrones en dicho orbital. 1s1 Número de electrones subnivel nivel Para desarrollar las configuraciones utilizaremos el orden de llenado de Aufbau REPRESENTACIÓN SPFF ABREVIADA Incluye en su representación la notación del gas noble que se ubica antes del elemento a representar en la tabla periódica y solo se distribuyen los electrones más externos (electrones de valencia) Estado fundamental, excitacio y iónico Catión sodio Los no metales tienen tendencia a aceptar electrones y formas aniones. Por ejemplo el cloro cuyo Z=17, puede aceptar un electrón y convertirse en el anión cloruro.
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