Teorías Atómicas

Objetivo: Conocer y comprender el modelo cuántico del átomo. Reconocer e identificar números cuánticos.

HACIA LA PRIMERA TEORIA ATOMICA En la antigua Grecia se discutía si la materia podía ser dividida indefinidamente. Demócrito defendió la existencia de un número infinito de unidades indivisibles que llamo átomos.

Modelos Atómicos Dalton Representa al átomo como un esfera compacta indivisible e indestructible.

Postulados: Toda la materia está formada por partículas llamadas átomos. Los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí, tanto en masa como en propiedades físicas y químicas.

Los compuestos se forman por la unión de átomos diferentes y se combinan en razón de números enteros y sencillos. En las reacciones químicas solo existe un reordenamiento de átomos.

Modelos Atómicos Thomson “budín de pasas”

Modelos Atómicos Rutherford: Estableció que el átomo está formado por: Una región central, muy pequeña, llamada núcleo.

El resto del átomo es un espacio prácticamente vacío. El átomo es neutro.

Modelos Atómicos BOHR Constituye el primer modelo cuántico que describe la estructura del átomo de hidrógeno. El electrón gira en torno al núcleo, en órbitas circulares sin perder energía

El átomo sólo emite o absorbe energía cuando el electrón pasa de una órbita a otra inferior o superior, respectivamente.

Este presentaba deficiencia cuando se deseaba explicar el espectro de átomos multielectrónico (que poseen más de un electrón)

Modelo atómico actual: Mecánico cuántico: Luis Broglie: Planteo la dualidad onda corpúsculo Postula que los electrones tienen un comportamiento dual.

Si bien la mecánica cuántica no indica en qué parte del átomo está un electrón, sí advierte la región de mayor probabilidad de encontrar un electrón. Esta se conoce como orbital atómico

Heinsenberg: Planteo el principio de incertidumbre Es imposible conocer simultáneamente la posición y el movimiento de un electrón

Niveles y subniveles atómicos: Niveles de energía(n): Están formados por uno o más subniveles. Ej: n=1, 1 subnivel n=2, 2 subnivel Los subniveles se representan por las letras minúsculas: s,p,d y f.Y tienen una cantidad determinada de orbitales. Cada subnivel tiene una capacidad maxima de electrones.

La distribución de los electrones alrededor del núcleo obedece a una serie de reglas o principios de la teoría cuántica. Las reglas y principios, se traducen en un modelo matemático que reconoce los siguientes números denominados números cuánticos.

Numero Cuántico Principal (n) Números Cuánticos Numero Cuántico Principal (n) Nu Indica el nivel principal de energía y el tamaño del orbital. Su valor se expresa como n = 1,....., 

Numero Cuántico Secundario(l) Números Cuánticos Numero Cuántico Secundario(l) Describe la forma geométrica del orbital. Informa los orbitales presentes en cada nivel energético. Los orbitales son la región de probabilidad de encontrar al electrón en dicho nivel energético. El máximo de electrones por orbital es 2.

Numero Cuántico Secundario(l) Números Cuánticos Numero Cuántico Secundario(l) Orbitales ℓ en número s p 1 d 2 f 3

Números Cuánticos Indica la orientación espacial de un orbital. Número Cuántico magnético(ml) Indica la orientación espacial de un orbital. Informa en que orbital ingresó el último electrón en una configuración electrónica Su valores son:

Número Cuántico magnético(ml) Números Cuánticos Número Cuántico magnético(ml) Valor de ml, según ingreso del último electrón al orbital: Orbital tipo s : 0 Orbital tipo p: -1 0 +1 Orbital tipo d: -2 -1 0 +1 +2 Orbital tipo f: -3 -2 -1 0 +1 +2 +3

Numero Cuántico de Spin(ms) Números Cuánticos Numero Cuántico de Spin(ms) Informa el sentido del giro del electrón en un orbital. Indica si el orbital donde ingresó el último electrón está completo o incompleto. Su valor es: ms = +1/2 ms = -1/2

Números Cuánticos En una configuración electrónica, un electrón puede ser representado simbólicamente por: Indica el número cuántico principal (n) 3p1 Indica el número cuántico secundario (l) Números cuánticos n = 3, l=1 ml = -1 ms = +1/2

Configuración Electrónica La configuración electrónica es la forma en la que se distribuyen los electrones en los orbitales de un átomo en su estado fundamental. Se deben considerar los siguientes aspectos: Principio de la mínima energía: Los electrones deben ocupar los orbitales en orden creciente de energía.

Realización de una configuración electrónica: Regla de las diagonales:

Configuración electrónica Principio de exclusión de Pauli: Cada orbital acepta como máximo 2 electrones, los que deben tener espines contrarios.

Regla de Hund : Los electrones van ocupando un subnivel, de forma de que cada electrón adicional que entra se ubique en orbitales diferentes con el mismo spín.

Representación de la configuración electrónica: Se puede representar con dos diferentes notaciones: 1)Notación global: Se indica los niveles energéticos principales,(1,2,3….,),el o los subniveles energéticos (s,p,d,f) ocupados en cada nivel principal y el número de electrones en cada orbital (x) 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1

11Na Configuración electrónica para el elemento Sodio con 11 electrones. 1s2 2s2 2p6 3s1 Números cuánticos n = 3  = 0 ml = 0 ms = +1/2

Representación de la configuración electrónica: 2)Notación global externa: En esta notación, que es más compacta que la primera, se reemplaza parte de la configuración electrónica por el símbolo del gas noble de Z inmediatamente anterior al elemento. [10Ne] 3s1 11Na

Ejercicio La configuración electrónica global externa para el elemento 16S2- puede representarse por: A) [10Ne] 3s2 3p4 B) [10Ne] 3s1 3p7 C) [10Ne] 3s2 3p2 D) [18Ar] 4s2 E) [18Ar]

Escriba la configuración electrónica global y los números cuánticos del Fósforo con Z= 15 Respuesta 15P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 n= 3 l= 1 ml= +1 ms= +1/2

Escriba la configuración electrónica global externa del Fósforo con Z= 15 15P: 10[Ne] 3s2 3p3 n= 3 l= 1 ml= +1 ms= +1/2

Escriba la configuración global y los números cuánticos para los siguientes elementos: 20[Ca] : 38[Sr]: 16[S]: 1s2 2s22p63s23p6 1s2 2s22p63s23p64s23d104p65s2 1s2 2s22p63s23p4

Escriba la configuración global externa y los números cuánticos para los siguiente s elementos: 17[Cl]: 29[cu]: 49[In]: 10[Ne]3s23p5 18[Ar]3d104s1 36[Kr]4d105s25p1

Escriba la configuración electrónica global y global externa y sus números cuánticos respectivos para los siguientes iones: Li+ F- Mg2+ Al3+ S2- Ca2+