Tema 02 - Estructura atómica

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7UNI SEMESTRAL 2013 - III QUÍMICA TEMA 2
ESTRUCTURA ATÓMICA
ACTUAL
QUÍMICA
I. ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
A. En el núcleo
Se encuentran los nucleones positivos (protones) y nucleones neutros (neutrones), el núcleo posee carga
positiva y concentra el 99,99% de la masa del átomo, pero su diámetro es diez mil veces menor que el del átomo.
B. En la zona extranuclear
Se encuentran los electrones; la envoltura electrónica posee carga negativa y ocupa el 99,9% del volumen del
átomo, su diámetro es aproximadamente 104 veces mayor que el núcleo.
Los corpúsculos fundamentales del átomo son:
• Protones (p+).
• Neutrones (n).
• Electrones (e–).
Llamadas así porque con ellas se comprenden la ma-yoría de los fenómenos atómicos e intraatómicos.
C. Características de los corpúsculos subatómicos
 
II. NÚCLEO ATÓMICO (NÚCLIDO)
A. Número Atómico (Z)
Carga nuclear, identifica a los átomos de un ele-
mento.
Z #p
Para un átomo neutro: #p #e z  
B. Número de masa (A)
Es el número de nucleones fundamentales.
A z n 
III. CORPÚSCULOS ELEMENTALES
Son aquellas partículas que no se dividen en otras.
• Los Quarks.
• Los Leptones.
DESARROLLO DEL TEMA
8UNI SEMESTRAL 2013 - III QUÍMICA
ESTRUCTURA ATÓMICA ACTUAL
TEMA 2
Exigimos más!
En 1990 los físicos norteamericanos Fridman, Kendal y
el canadiense Taylor establecieron que los "Quarks" son
las mínimas expresiones de materia hasta ahora en-
contrados.
A. Un protón
B. Un neutrón
C. Partículas subatómicas
En la actualidad se conocen la existencia de más
de 232 partículas subatómicas, de las cuales men-
cionaremos algunas.
1. Fotón
No tiene Quark (masa en reposo es cero).
2. Leptones
Son partículas de masa muy pequeña, estas son:
Electrón (e–)
Neutrino ( 0 , t , u)
• t  TAUÓN
• u  MUÓN
3. Hadrones
Son partículas constituidas por Quarks, se agru-
pan en:
• Mesones, son partículas de masa ligera y
están constituidas por un Quark y un anti-
quark (q  q ) así tenemos:
PIÓN +( ; ; °)  
MESON KAÓN (K)
• Bariones, son partículas pesadas y están
constituídas por tres Quarks, así tenemos:
Protón (p+) Alfa ( )
Neutrón (n) Sigma (  )
Lambda (  ) Omega ( )
C. Representación de un núclido
 EAz EAz
x±
 Átomo neutro Ión
• E = Símbolo químico del átomo del elemento
químico.
• X = carga iónica del átomo.
 
D. Especies atómicas
Se llaman así al conjunto de núclidos que poseen
igual número de nucleones positivos o neutros, de-
pendiendo ello de su naturaleza.
Especies Común Ejemplo
Isótopos
(Hílidos)
Isóbaro
Isótonos
Z
A
n
Cl3517 Cl
37
17
Cd11448 In
114
49
K3919 Ca
40
20
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Exigimos más!
1. Isótopos del hidrógeno
2. Masa atómica de un elemento en función
de sus isótopos (m.A.)
1 1 2 2
(E)
A % A % ....
mA
100
  

1 1 2 2
(E)
1 2
A C A C ....
mA
C C ....
 

 
Donde:
Ci = número de átomos del isótopo i.
Ai = número de masa del isótopo i.
x %i = Porcentaje de abundancia del isotopo i.
i 1, 2, 3,...
Problema 1
Respecto a los números cuánticos, se-
ñale la alternativa que presenta la se-
cuencia correcta, después de deter-
minar si la proposición es verdadera (V)
o falsa (F):
I. El número cuántico principal defi-
ne el tamaño del orbital.
II. El número cuántico magnético pue-
de tomar valores enteros negativos.
III. El número cuántico de espín se
obtiene a partir de la Ecuación de
Onda de Schrödinger.
UNI 2010-I
A) VVV B) VVF
C) VFV D) VFF
E) VVV
Resolución:
Ubicación de incógnita
Teoría
Análisis de los datos o gráficos
I. Verdadero:
El número cuántico principal (n)
define el tamaño del orbital.
II. Verdadero:
El número cuántico magnético pue-
de tomar valores entero negativos
y nos da la orientación del órbital.
m= – , ...., 0, ..... +
III. Falso
Los números cuánticos principal (n),
cuántico secundario ( ), cuántico
magnético ( m ).
Se obtienen por la ecuación de
onda de Schrödinger.
Respuesta: B) VVF
Problema 2
Dadas las siguientes proposiciones res-
pecto al concepto de orbital atómico:
I. Está determinado por la trayectoria
seguida por un electrón.
problemas resueltos
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II. Es la zona de máxima probabilidad
de hallar al electrón o par de elec-
trones.
II. Queda descrito por los números
cuánticos n,  y m.
Son correctas:
UNI 2009-II
A) Solo I B) Solo III
C) I y II D) II y III
E) I y III
Resolución:
Ubicación de incógnita
Por teoría
Operación del problema
I. (Falso). Ya que un orbital no está
determinado por la trayectoria del
electrón (si está vacío)
II. (Verdadero). Es la zona de máxima
probabilidad electrónica.
III. (Verdadero)
n 4; 1;m 1;0; 1     
Respuesta: D) II y III
Problema 3
Dadas las siguientes proposiciones
respecto a las propiedades periódicas:
I. Los metales tienden a ganar elec-
trones para alcanzar la configura-
ción electrónica externa del gas
noble.
II. La molécula XH es más frande que
la molécula YH. Datos del número
cu atómico: X = 3; Y = 19.
III. La propiedad paramagnética de un
átomo o ión monoatómico se debe
a la presencia de uno o más elec-
trones desapareados.
Son correctas:
UNI 2008-II
A) Solo I B) Solo II
C) Solo III D) I y II
E) II y III
Resolución:
Análisis de los datos
I. (Falso): Los metales tienden a per-
der electrones y no a ganar; claro
está con el fin de adquirir la confi-
guración electrónica del gas noble.
II. (Falso):
3X : 1s
2 2s1
19Y : 
1
18Ar 4s  
X es más pequeño que Y porque
tiene sólo 2 capas, mientras que
Y pasee 4 capas; luego a mayor
número de capas entonces mayor
radio.
III. (Verdadero):
Una especie atómica es paramag-
nética cuando posee uno o más
electrones desapareados.
Respuesta: C) Solo III