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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE AGUASCALIENTES CENTRO DE CIENCIAS BSICAS DEPARTAMENTO DE QUMICA

ACADEMIA DE QUMICA

QUMICA ESTRUCTURA ATMICA

Periodo: Agosto-Diciembre 2015.

LAQB ALEJANDRA MEDINA FIGUEROA

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Modelo atmico

Representacin estructural de un

tomo

Trata de explicar su comportamiento y

propiedades

No es un dibujo de un tomo

Es el diagrama conceptual del

funcionamiento de los tomos

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1808 formula una definicin precisa sobre las unidades indivisibles de la materia

Principio de la qumica

moderna.

Aportaciones:

Ley presiones parciales, proporciones mltiples, primer modelo naturaleza

de gases, Daltonismo

Modelo atmico

Hiptesis de Dalton

John Dalton (1766 1844)

Una reaccin qumica incluye slo la separacin, combinacin o

reordenamiento de los tomos nunca se crean o se destruyen.

Los compuestos estn formados por tomos de ms de un

elemento (relacin nmero entero o fraccin sencilla).

Los elementos estn formados por partculas

extremadamente pequeas llamadas tomos. (idnticos).

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Imagen: Teora atmica de Dalton

Descubre el electrn (1898)

Pudn de pasas

Determino la relacin entre la carga elctrica y la masa de un electrn.

Tubo de rayos catdicos y teora electromagntica

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Imagen: Tubo de rayos catdicos. Punto A (presencia de un campo magntico), punto C (presencia de un campo elctrico), punto B (no campos

externos presentes o bien efecto cancelado)

Electrodos

+ -

Campo elctrico

Campo magntico

Imagen: Rayos catdicos en un tubo de descarga. Los rayos son invisibles, el color verde (fluorescencia de Sulfuro de zinc que

recubre al tubo).

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Los electrones estn incrustados en una masa cargada positivamente

Electrones Masa cargada positivamente

1895 Wilhelm Rntgen (rayos catdicos al ser

emitidos a vidrio y metales producan rayos

desconocidos rayos X)

Antoine Becquerel, compuestos de uranio

causaban oscurecimiento de placas fotogrficas en

ausencia de rayos catdicos

Marie Curie, siguiere el nombre de radiactividad (emisin espontanea de partculas y/o radiacin)

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Imagen: El decaimiento o descomposicin de las sustancias radiactivas como el uranio, produce tres tipos de rayos. Rayos alfa (partculas

cargadas positivamente partculas , los rayos beta (partculas , son electrones), los rayos gama (no presenta carga).

1910, utiliz partculas alfa para demostrar la estructura

de los tomos.

Utiliz lminas muy delgadas de oro y de otros metales como blanco de partculas provenientes de

una fuente radiactiva.

Resulto tan increble como si usted hubiera lanzado una bala de 15 pulgadas a un trozo de papel de seda y la bala se

hubiera regresado hacia usted.

Modelo nuclear

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Imagen: Experimento Rutherford, incidencia de partculas sobre lmina de oro.

Modelo nuclear

Rutherfod

La mayor parte de los tomos es

espacio vaci.

Cargas positivas de los tomos

(ncleo)

Repulsin de fuerzas

Las partculas cargadas

positivamente protones

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Ncleo Protones

(positivos)

Electrones (negativos)

Imagen: Modelo nuclear de Rutherford

Bombarde una delgada lmina de Berilio con

partculas

El metal emiti una radiacin de muy

alta energa similar a los rayos

Denomin neutrones a estas partculas elctricamente neutras con masa poco

mayor que la masa de los protones.

Descubrimiento del neutrn.

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Imagen: Modelos atmicos basados en los experimentos de Chadwick

1913, aplic las ideas de cuantificacin de la energa al

tomo de hidrgeno.

Los electrones orbitan el ncleo del

tomo a grandes velocidades.

Su modelo atmico constituyo una de las bases fundamentales de la mecnica

cuntica.

Modelo descartado 13

aos despus por el modelo

matemtico

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Postulados de Bohr

Los electrones orbitan el tomo, en niveles discretos y cuantizados de

energa (no todas lar rbitas permitidas).

El radio de la rbita es constante.

Si hay energa radiante el electrn puede cambiar de rbita

absorbiendo la radiacin.

Si cambia de una orbita de mayor radio a una

de menor radio entonces el tomo

emite la diferencia de energa como luz

Imagen: Modelo atmico de Bohr

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Premio Nobel de fsica en 1933.

Mecnica cuntica

Describe matemticamente como se

comportan los e- y los tomos

La ecuacin Schrdinger determina la energa de los electrones de acuerdo

a una funcin de onda

Modelo puramente terico, es valido a sus resultados y conclusiones probados

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Imagen: Ecuacin de Schrdinger

Imagen: Model atmico Schrdinger

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Imagen: Model atmico Schrdinger, Nube de electrones

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Parte de la fsica, cuyos principios y leyes solo se aplican a las partculas subatmicas.

TEORA CUNTICA

Mecnica cuntica

Electrodinmica cuntica

Cromodinmica cuntica

Fundacin

Fenmenos electromagnticos

Teora de color del quark

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Los e- se encuentran en un nivel mnimo de energa (Basal).

Mientras los e- orbitan no absorcin o emisin de energa.

Concepto de estados estacionarios de energa (Bhr)

La masa como la luz, tienen ambas caractersticas: partcula y de onda.

Los e- tiene asociada una onda, la radiacin se puede comportar como un haz de partculas.

Naturaleza dual de la masa (Principio de Dualidad) (Luis de

Broyle)

Es imposible conocer el momentm y la posicin del e- en un instante determinado.

Principio de incertidumbre (Heisenberg)

Tabulacin nos indica la zona

atmica donde es probable

encontrar un e-

n, l, m y s

Resultado de la ecuacin

de Schrdinger

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NMERO CUNTICO

VALORES PERMITIDOS

DETERMINA

n n = 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 Designa el nivel energtico principal en el cual se localiza un e- dado.

l l = 0 hasta n-1

l determinado por el

valor de n.

Determina la energa asociada con el movimiento del e- alrededor del ncleo .

Indica el tipo de subnivel en el cual se localiza un e-.

Cada nivel / subniveles/

m 2 l + 1 Orientacin espacial de los orbitales contenidos en los subniveles energticos.

s + 1/2 -1/2 Campo magntico elctrico generado por

el electrn al girar sobre su propio eje. Direccin sentido o antisentido.

Tabla 1: Nmeros cunticos

Orbital REEMPE

Tabla 2: Los orbitales de los primeros cuatro niveles

Nota: para el nivel 5 (4 subniveles), para el nivel 6 (3 subniveles) y para el nivel 7 ( 2 subniveles).

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Tabla: Mximo nmero de electrones para los subniveles de los primeros cuatro niveles

Nota: para el nivel 5 (4 subniveles = 32 e-), para el nivel 6 (3 subniveles = 18 e-) y para el nivel 7 ( 2 subniveles = 8 e-).

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CONFIGURACIN ELECTRNICA

(REGLAS)

PRINCIPIO DE EXCLUSIN DE PAULI

PRINCIPIO DE EDIFICACIN PROGRESIVA O REGLA DE AUF-BAU

PRINCIPIO DE MXIMA MULTIPLICIDAD O REGLA DE HUND

En un orbital pueden haber hasta dos e- de spin opuesto.

No 2 e- con 4 # cunticos iguales.

Cada nuevo e- aadido a un tomo entrar en el orbital disponible de mnima energa.

Dentro de un subnivel, los primeros e- ocupan orbitales separados y tienen spines paralelos

Indica el nmero de e- en cada orbital de cada nivel energtico de un tomo en su estado de mnima energa.

1s, 2s 2p, 3s 3p, 4s 3d 4p, 5s 4d 5p, 6s 4f 5d 6p, 7s 5f 6d 7p

ENERGA

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Nmero de electrones

Subnivel

Nivel

Nmero de electrones

Subnivel Nivel

1s Orbitales en el subnivel Separacin

de subniveles

energticos

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Realizar la configuracin electrnica por notacin electrnica y por diagrama energtico de los siguientes elementos.

17Cl

26Fe 53I

30Zn 47Ag

Mtodo para simplificar la configuracin electrnica

Partimos del gas noble cuyo nmero de e- sea inmediato inferior al del tomo que se desea representar

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Secuencia de configuracin electrnica por notacin electrnica de los gases nobles.

Kernel por diagrama energtico

Kernel por notacin electrnica

15P = 1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p3

15P = [Ne] 3s2 3p3

Notacin electrnica

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Realizar la configuracin electrnica por el mtodo Kernel por notacin electrnica y por diagrama energtico de los siguientes elementos.

24Cr

46Pd 80Hg

73Ta