Numero Scu Anti Cos

Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguahttp://www.bing.com/images/search?q=nivel+de+energia+en+los+numeros+cuanticos&qpvt=nivel+de +energia+en+los+numeros+cuanticos&FORM=IGRE

Nmeros cunticosObjetivo: Identificar los nmeros cunticos que caracterizan a los tomos de los elementos qumicos. Contenido: para los tomos ms complejos, es decir, con mayor nmero de electrones, su ubicacin y movimiento queda determinado a travs de cuatro (4) valores, llamados nmeros cunticos, que resultan del tratamiento matemtico de la estructura atmica. Como ya sabemos, el nmero atmico Z corresponde al nmero de protones que hay en el ncleo de los tomos de un elemento, y que, cuando el tomo es neutro, corresponde al nmero de electrones presentes en dicho tomo. Los ncleos atmicos no se alteran durante las reacciones qumicas. Las propiedades qumicas de los elementos se deben al nmero y ordenamiento de los electrones en sus tomos; este ordenamiento recibe el nombre de configuracin electrnica (CE). Para poder establecer la configuracin electrnica de un tomo, es preciso conocer sus nmeros cunticos y determinar, a travs de stos, la distribucin y el spin o (sentido de giro) de cada electrn. Como ya mencionamos, los nmeros cunticos son cuatro (4): # Nmero cuntico principal, (n): este nmero cuntico caracteriza al nivel energtico correspondiente y delimita la regin donde la probabilidad de hallar electrones es mayor. Este nmero (n) puede tomar valores enteros: 1,2,3,4,5,6,7 ... infinito. Es decir, tericamente, podemos tener infinitos niveles o capas de energa. n: 1,2,3,4,5,6,7 ... # Nmero cuntico secundario, azimutal, o de momento angular, (l): este nmero cuntico, indica el subnivel donde se mueve el electrn, toma valores que dependen del nmero cuntico principal, que va desde: 0 hasta (n 1). Est relacionado con la forma del orbital. Se designan con las letras: s, p, d, f. (l): s (0) , p (1) , d (2) , f (3). # Nmero cuntico magntico, (m): este nmero cuntico, indica cul es la orientacin de la nube electrnica en el espacio, referidas a tres ejes ortogonales x,y,z. Las posibles orientaciones dependen de (l) y pueden tomar valores que vayan desde: l a + l , incluyendo el cero (0). Resumiendo: 1

Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguasubnivel (l) valores de (m) nmero de orbitales s001 p 1 - 1, 0, +1 3 d 2 - 2, -1, 0, +1, +2 5 f 3 -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 7 # Nmero cuntico de spin electrnico, (s): Este nmero cuntico, determina el spin del electrn, es decir, el sentido en que gira el electrn sobre su propio eje. Puede tomar dos valores: (+ 1|2) o ( -1|2), que indican un sentido de giro igual o contrario al de las agujas del reloj. s: (+ 1|2) o (-1|2) Obs: El principio de exclusin de Pauli, indica que en un mismo tomo no pueden existir dos electrones que tengan los cuatro nmeros cunticos iguales, es decir que al menos un nmero cuntico debe ser diferente. - Niveles energticos de la estructura electrnica de los tomos. - Los orbitales tienen forma y tamaos diferentes. - Distribucin electrnica por subniveles. (todo el cuadro).

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Los cambios descubiertos en la estructura atmica, con otra interpretacin en la regla de Madelung. La regla de Madelung se utiliza para predecir las estructuras electrnicas con el nombre de regla n+l. Han sido descritas reglas similares como el principio de Aufbau, el principio de construccin, la regla de diagonales o el propio Sistema Peridico de los elementos. Son complementarias las reglas de Hund, el diagrama de Moeller, el Principio de exclusin de Pauli, etc. Aqu esta regla se presenta con algunas modificaciones, destacando otros puntos de vista. Para resaltar su valor, hay que evitar, de momento, las interpretaciones fsicas dadas a sus nmeros. Es conveniente sustituir el nombre de un tomo por el de su nmero, porque su nmero es el gran protagonista. Posee

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguaun lugar nico y concreto asociado a un orden de construccin simtrica, con caractersticas a las que corresponder una actitud fsica. Su posicin puede definirse con dos referencias bidimensionales, como en un juego de cuadrculas perpendiculares y en los casos complejos la regla puede ampliarse modificada hasta necesitar 4 referencias diferentes, como ocurre para el principio de exclusin de Pauli. Lo importante para comprender sus sorprendentes atribuciones consiste en recordarlas simultneamente. No son ms difciles que sera el reglamento de un juego. La regla aparentemente consiste en una forma de prediccin de la estructura de los tomos. Una estructura que se distribuye entre niveles y subniveles. El nmero de niveles es conocido como n y los distintos subniveles con el nmero l. Aunque tambin el nmero l tiene que representar, con otra forma, al nmero de componentes de los subniveles. La naturaleza es tan asombrosa a veces, como autora y protagonista de las matemticas, que convierte esta distribucin en un orden de sorprendentes facultades. As, una misma suma con distintos niveles y subniveles muestra algunas de esas atribuciones especiales. Las diferentes combinaciones de dos cifras que sumen un mismo nmero forman un perodo. Por ejemplo, una suma de 7, con parejas de distintos nmeros n+l, puestos en orden forman un perodo completo. Es decir, la suma de 4 +3, 5+2, 6+1 y 7+0 en sucesin creciente de n asegura un orden de atribuciones. En la prctica, representamos aqu los casos de posibles nmeros n+l, con su orden para ocho periodos. 8 =5+3=6+2=7+1=8+0. 7 =4+3=5+2=6+1=7+0. 6 =4+2=5+1=6+0. 5 =3+2 =4+1=5+0. 4 =3+1=4+0. 3 =2+1=3+0. 2 =2+0. 1 =1+0. El conjunto de todos los perodos posibles forman a su vez un sistema simtrico. Un sorprendente comportamiento para la fisica terica. Para introducirnos en sus peculiaridades debemos seguir las observaciones a una descripcin geomtrica de sus componentes, dispuestas en el cuadro siguiente. TABLAS 1. REGLA N+L. ORDEN DE LLENADO Orden de ___niveles__ (a) =n+l 8 7 6 14 10 1 2 3 4 5 6 7 8 (b) .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... 14 10 6 10 6 2 6 2 2 32 32 18 Atomos X. 120 Ra 88 Ba 56 (c)

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua5 4 3 2 1 2 2 Orden de niveles__ (a) =n+l 8 7 6 5 4 3 2 1 2(1) 2 8 18 32 32 18 8 2 6(3) 2(2) 10(7) 6(5) 2(4) 1 2 8 3 18 4 32 5 32 6 18 7 8 8 (b) .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... 14 (17) 10(18) 6(19) 14(13) 10(14) 10(10) 6(8) 2(6) 6(11) 2(9) 6(15) 2(12) 2(16) 2(20) 32 32 18 18 8 8 2 2 Atomos X. 120 Ra 88 Ba 56 Sr 38 Ca 20 Mg 12 Be 4 He 2 2 (c) 6 2 10 6 2 6 2 2 18 8 8 2 2 Sr 38 Ca 20 Mg 12 Be 4 He 2

La lnea horizontal superior indica el orden de niveles con nmero n. El orden vertical de la columna (a) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, no es un orden simple, tambin es la condicin de la suma ya indicada, impuesta a cada lnea. El primer nmero n debe ser el mayor para contener al segundo. As, con el 1, de mnimo nmero n, el nmero l tiene que ser el cero. Como era previsible, ninguna pareja de nmeros repite, es decir son combinaciones exclusivas. Una modificacin adoptada en esta regla, consiste en dar una capacidad para el orden de todos los electrones del sistema, por lo tanto, para distinguir a dos polaridades el nmero l debe doblar su capacidad. En esta tabla, si el valor l corresponde a 0, 1, 2, 3, sus componentes toman cifras de una doble sucesin

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguade nmeros impares 1, 3, 5, 7= (2l+1) y se convierten en 2(2l+1) = 2, 6, 10 y 14 referidos a su capacidad de electrones. Y los subniveles l que componen el orden vertical debajo de cada nivel n, son sustituidos por el nmero de sus componentes. Entre parntesis figura el orden de la incorporacin que debe coincidir con el orden de nmero y energa fundamental de los tomos. Algo confuso. no? Resumiendo: Las lneas horizontales, son de igual suma n y tambin coinciden con nmeros atmicos sucesivos que separan los llamados perodos. Si prescindimos de los parntesis y de significados fsicos se ve que el cuadro corresponde a rdenes muy sencillos, aunque sea una versin geomtrica de condicionantes fsicas. Estas introducen complejidades que a veces llenan de confusin y dejan sin explicacin otros aspectos importantes de las relaciones que aqu sern decisivas. Llamemos orden de llenado de niveles al orden vertical que los incrementa desde 2 a 14. Llamemos orden de llenado de perodos a la sucesin de las distintas series de lneas horizontales. Veremos qu mientras el orden de perodos se compone con nmeros atmicos sucesivos de distintos subniveles, el llenado de niveles se produce con subniveles de distintos nmeros sucesivos. Mientras el orden de los niveles se llena verticalmente con subniveles l crecientes (2, 6, 10, 14), el orden perodo se muestra compuesto por subniveles l decrecientes (14, 10, 6, 2). Observemos entonces que el subnivel ms alto de cada columna es tambin el primer miembro del perodo a su derecha, es decir, pertenece a ambas partes de una simetra bidimensional. Estos nmeros mgicos de la regla nos invitan a investigar esta relacin de simetra entre los rdenes de niveles y rdenes de periodo. Dos direcciones cualitativamente extraas que deben amparar numerosas implicaciones fsicas si descubren relaciones ignoradas. Note que el contenido de cada nivel anticipa el orden simtrico del periodo perpendicular implicado, luego cada nivel como sucede en las clulas contiene toda la informacin de la construccin del un sistema a su medida. Por ejemplo, si en el Sistema Solar se observaran estas reglas, cada planeta contendra la informacinde todo un sistema solar hasta su medida, y por tanto, estndo Jpiter en un mayor nivel contendra en s mismo la informacin de la historia de la estructura de todo el sistema solar. Esto parece imposible porque sera necesario demostrar la existencia en el sistema solar, de los niveles, simetras y equivalencias que en la regla se exigen. Pero adems, la regla se refiere a una estructura cuya simetra parece despreciar relacionarse directamente con la energa, la masa, la distancia, la densidad, las fuerzas, etc. Es decir, la regla parece desentenderse del resto de la fsica. Sin embargo, trataremos esto despus. Mientras, obsrvese que cada lnea de perodos aadidos a las anteriores produce una simetra general en la distribucin de electrones acumulados. Es decir: 2, 2-2, 2-8-2, 2-8-8-2, 2-8-18-8-2, 2-8-18-18-8-2, 2-818-32-18-8-2, 2-8-18-32-32-18-8-2, electrones. Sus estructuras corresponden a los tomos con el nmero 2, 4, 12, 20, 38, 56, 88 y 120, conocidos como He, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, y X que son sealados en la columna (b). La aparente condicin fundamental de esta regla es la formacin de tomos simtricos para todos sus perodos completos. La regla establece tomos que de hecho estn en la realidad. Sin embargo, esta simetra asocia a la formacin de los tomos indicados, una equivalencia entre niveles no citada en ninguna ley.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaPara no tener que imaginar, sera conveniente antes de proseguir, exigirle a la regla una prueba de su consistencia, sometindola a una contrastacin con una fsica real, con medidas como nica interpretacin. Advertimos antes que la terminologa cientfica distingue la capacidad de los subniveles 2, 6, 10,14 con las letras 2=s, 6=p, 10=d y 14=f. En el cuadro siguiente figuran sobre puntos las medidas en angstroms, de los radios atmicos ms conocidos por sucesin de su nmero atmico. Esto permite trasladar el tamao de la superficie o lmites de los tomos como si fuesen medidas visibles.

Figura 1. Radios atmicos.

Por las medidas obtenidas vemos la formacin de grupos de puntos, cifras en orden descendente, con algunas excepciones explicables como sobreposiciones entre simetras que pueden justificarse por separado. Estos grupos estn compuestos por los subniveles que forman las partes de los perodos. Coinciden con los grupos de 2, 8, 8, 18, 18, 32 conjuntos separados. Los subniveles estn designados con su capacidad, letra y los dos nmeros atmicos que los limitan. Los parntesis indican el nivel al que se agregan las subcapas. Este orden coincide con el del Sistema Peridico de los elementos. La diferencia para su coincidencia con el orden de la regla consiste en tener que contar sus perodos despus de 2s. Entonces el orden de agregacin sigue con subniveles sucesivamente menores para obtener la simetra general de la regla por perodos de 2, 2, 8, 8, 18, 18, 32... (Vea la columna (b) de la regla y el margen superior de la figura de radios). As, mientras cada perodo de la regla se forma con subniveles de distintos niveles en los perodos de la figura se repiten los subniveles s y p del mismo nivel. Si llamamos pasos a la diferencia entre los radios, de sucesivos nmeros, el promedio de los pasos sobrepasan el doble de su compresin al cambiar de subniveles. (0,279, 0,129, 0,054 y 0,024 , para 2, 6, 10 y 14). (Vea tabla 6 y 7 al final). Aqu resalta una cuestin difcilmente explicable: los pasos al aadir electrones contraen el radio del tomo. Se imaginan un depsito donde al aadir contenido se hace ms pequeo? Algunos radios atmicos reducen su tamao ms de la mitad con el llenado de un solo subnivel. Por ejemplo, sucede al llenar los subniveles del 5 al 10 o del 13 al 18. De momento, por faltar una explicacin satisfactoria, la incorporacin de electrones se ha trasladado a una dimensin perpendicular. En fsica general, se llama angular. No obstante, tambin es de difcil interpretacin que un espacio aadido a una rbita reste espacio al radio salvo admitir que los electrones no necesitan espacio. Pero necesitan una fsica capaz de sustituir al radio a cambio de energa, masa, carga, etc. An as, esta fsica tendra que aplicarse sobre niveles con simetra y rbitas con espacio restado de la dimensin general. De este modo, la regla indica partes comprimidas por los componentes de un nivel, en simetra perpendicular con partes que se extienden a lo largo de la estructura. Con un orden experimental en la tabla de radios y una diferencia con el orden adoptado por el sistema peridico. Esta diferencia, se

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguainicia con la formacin del primer octeto 2s y 6p que se afirma en el interior de cada nivel y altera el orden de los perodos sucesivos de la regla. Octetos sealados por Gilbert N. Lewis. La imposicin del octeto parece deberse a una coincidecia con las condiciones que requiere la generacin de los perodos. Al parecer, una misma direccion entre pasos similares produce una asociacin comn. Dentro de los niveles que componen el Sistema Peridico, esto coincide en el octeto formado por los subniveles 2s y 6p. (Vea esta sucesin entre 2s y 6p. Tabla 7). As los pasos de 2s cambian sus promedios cuando estn aislados en el primero y ltimo nivel. (Vea los pasos de los numeros 1-2 y 8788 ) Es interesante tener que asumir en este caso que los promedios sustituyen a la uniformidad que requiere los nmeros enteros y sus simetras, dentro de los tomos. Ellos son una caracterstica de la mecnica cuntica, la distribucin en la fsica de resonancias y la regla n+l. En este caso se supone que forman grupos de simetra entre lmites de resonancia de caja. Es evidentemente necesario romper la superficie para comprobar su interior y solo puede hacerse con la destruccin de su orden. No hay posibilidad de conocerlo directamente. Antes de continuar es necesario clarificar otra posible confusin. Para obtener el orden correspondiente a los niveles desde la tabla de radios se tienen que apilar los perodos uno encima de otro en la forma que indica la regla. La necesidad de este amontonamiento para construir el orden de los niveles nos indica que la estructura interior del tomo no puede corresponder directamente al orden de los radios de estos periodos. Quedan como importantes testimonios de puntuales referencias. Prcticamente, a partir del tercer nivel el orden de cada nuevo perodo comienza por niveles interiores. Si se extrae o se inserta un electrn del nivel 14, este traspasar dos niveles ya intercalados, sin importar la condicin de supuestas corazas circulares o esfricas, que otros niveles interponen en el camino. No manifestar huellas de roturas ni astillas que distingan especialmente estas penetraciones. Su perodo se enlaza normalmente con el final del octeto anterior. Quiz sera conveniente repasar para seguir a las nuevas preguntas. La ciencia actual trata de explicar la estructura atmica, mediante la idea de las partculas de DeBroglie y la ecuacin de onda de Schrdinger. Sin embargo a nuestra escala en la naturaleza, no existe la experiencia de esas partculas ondas. Realmente, no sabemos cmo suceden. Lo mismo ocurre con la interpretacin de la rotacin del electrn. Aunque sus ecuaciones parecen representar rotaciones y direcciones, explicando otro comportamiento de una determinada energa. Pero, nosotros tenemos el desafo de sustituir el radio perdido con la incorporacin de energa, masa y carga. El problema podra hallarse, en las diferentes formas de expresin, que una misma fsica dispone. La relatividad de Einstein ha curvado el espacio absorbindolo y asocindolo a la condensacin de una masa. Para la relatividad, existe una equivalencia entre masa energa y el espacio de curvatura, implcito en el tomo. El tomo se acepta como la energa electromagntica que conforma la frmula E = mc2. Tambin los efectos gravitatorios en el tomo son proporcionales a la masa y son inversamente proporcionales al cuadrado de distancia.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaSi nosotros exigimos ms consecuencias reales para E= mc2, esta debiera contener tambin una estructura cuntica con la implicacin geomtrica y simtrica de nmeros enteros. Y ser aplicable igualmente al Sistema Solar. Para esto, tenemos que incorporar en el tomo el concepto de agregacin para la gravedad y la desagregacin para la fuga con electrones acumulados en niveles corazas y con ionizacin de electrones. Hemos visto cmo la naturaleza mantiene determinados juegos matemticos fundamentales para formar sus estructuras. Debemos suponer que la regla est unida a los elementales nmeros del orden cuntico y tambin adopta el Principio de Laves de mayor simetra posible. Por ejemplo, R.B. Woodward (Nobel) y R. Hoffmann, muestran en La Conservacin de la Simetra Orbital, la existencia de una geometra de equilibrio que evita las reacciones, por razones geomtricas. Necesitamos algunas explicaciones sobre la posicin del nmero de componentes de los subniveles. La doble sucesin impar 2(1, 3, 5, 7)= 2, 6, 10, 14. La agregacin de electrones en el tomo estable es igual al orden de agregacin de energa fundamental. El no formar un solo periodo lineal indica la rotura de la continuidad lineal. As, cada subnivel o nivel es una fragmentacin de esa continuidad. Podemos rechazar las siguientes lneas como argumento absurdo si no aceptamos ms que lo demostrable y proseguir luego con demostraciones. Un origen elemental para una simetra sera un punto sobre una lnea con adicin de pares de puntos alrededor del central, formando series separadas por repulsin, de 1, 3, 5, 7 puntos. Con exigencias de repulsin geomtrica, un ejemplo requiere un enfrentamiento para una doble dimensin simtrica, una repeticin o reflexin simultnea respecto a otro eje central. Los 2(1, 3, 5, 7), aparecen en una distribucin de crecimiento, como en la figura. -3., -2, -l.,...0....+l, +2, +3, -2, -l., 0, +l, +2, -l., 0, +l, ...0... ...0... -l., 0, +l, -2, -l., 0, +l, +2, -3., -2, -l.,...0....+l, +2, +3, Si 4 nuevos electrones incrementan la capacidad de sucesivos subniveles, en repulsin simtrica, estos se situarn en los extremos de un espacio cuadrado. Estas separaciones tambin se asocian con la regla de Hund para lugares antiparalelos. Sumando las series sucesivamente se obtiene 2n2 = 2, 8, 18, 32 que indica la capacidad de los distintos niveles atmicos. Si ellos deben asumir un espacio radial desaparecido, deben poseer espacio radial propio que permita el paso de otras partes de construccin. Los anillos de los planetas grandes demuestran un plano central, entonces estos electrones podran adaptar una figura esfrica con las polaridades como el efecto de Coriolis.

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Figura 2.

Aadiendo exigencias, tendrn que adaptarse a la disposicin de los nmeros cunticos. Fig. 3. .

Figura 3. De los nmeros cunticos. La adaptacin de los nmeros cunticos se obtiene con 4 nmeros coordinados para pequeos crculos como cuadrculas especiales donde se mide su asimetra. Son designados con las letras n., l, m, y s. Indican el estado de un electrn en orden de energa. De momento, basta con saber sobre estos nmeros lo siguiente: (n) La columna n indica entre los extremos de igual nmero el orden de composicin de cada nivel. Estos nmeros normalmente tambin se indican en con letras maysculas. Su orden numrico 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, equivale a K, L, M, N, O, P, Q. Sin embargo las letras maysculas se utilizan aqu para la fila L. (l) La columna l designa los lmites de los subniveles con los nmeros o sus letras. Las letras obedecen a un origen histrico. Indica los lugares antiparalelos de Hund en filas opuestas. (m) Designa el orden de configuracin interna o valores de separacin magntica de sus componentes. Considerando la fsica cuntica, como la mecnica de la alteracin de los estados fundamentales de la materia o la energa, no hay indicaciones del estado de la agregacin de electrones, sin separacin magntica. (s) Designa las dos polaridades o giros antiparalelos, en este caso, situados en distintos hemisferios, 1/2 y +1/2.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaCuando interviene una accin magntica esos cuatro nmeros nos muestran su estructura escalonada por el desdoblamiento de su energa. Muchos autores utilizan los cuatro nmeros con intervencin del campo magntico, con la denominacin de n, l, ml y ms. (a) Indica la capacidad en electrones. (L) Este orden designa los contenidos de la regla y los lugares de las previsibles transiciones. Indica el orden, de distintos valores implicados, de asimetra angular, en un momento rbital. No confundir el orden de capacidad, con el orden del llenado sucesivo. Sabemos que el orden de la ocupacin simtrica de niveles se invierte en cada periodo al pasar el medio lleno. Para la mayora de los fsicos, los lugares sin ocupar no existen, sin embargo ellos se quedan aqu para mantener el orden que designa las posibles transiciones por alteracin. (Prximamente aadiremos un apndice con la utilidad de esta figura para la representacin de transiciones). Ha llegado el momento de seguir la cuestin importante, dejada atrs, cuando se advirti una simetra perpendicular extraordinaria y extraa. La propuesta se plantea porque la existencia de un radio para un nivel sera demostrable para otra lgica simple y sorprendente. Sin embargo, este nuevo planteamiento no pretende invocar una mayor lgica, sino llegar a demostraciones prcticas. Los argumentos disponibles hasta ahora no permitan demostraciones. La regla no puede desentenderse de su repercusin fsica. Las simetras por perodos de la regla, el orden de radios atmicos y del Sistema Peridico, no pueden ser espirituales. Tenemos ocasin de efectuar una curiosa prueba: Distribuir los promedios que corresponden a los componentes de cada nivel. Vea tabla 2. Tambin vea tablas 6 y 7, al final. Comprobamos que por otra parte las medidas de sus promedios tambin sugieren la construccin natural de una simetra general para el sistema. TABLA 2 ORDEN DE LLENADO EN PROMEDIOS DE COMPRESIN Orden de ___niveles__ (a) =n+l 8 7 6 5 4 3 2 0,129 0,279 1 2 3 4 5 6 7 8 (b) (c)Atomos .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... 0,0242 0,0537 0,129 0,279 32 0,0242 0,0537 0,129 0,0537 0,129 0,0537 0,129 0,129 0,279 0,279 0,279 0,279 0,279 32 18 18 8 8 2 X. 120 Ra 88 Ba 56 Sr 38 Ca 20 Mg 12 Be 4

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua1 0,279 2 8 18 32 32 18 8 2 2 He 2

Debe existir una conexin entre la regla y la fsica todava sin reconocer. La ley de Avogadro nos dice que las partculas de los gases tienen la posibilidad de adquirir velocidades y las direcciones infinitas. Pero ellas deben cumplir un promedio fijo de masa, velocidad y espacio por partcula para que en una dimensin macrofsica superior slo afecte el promedio fijo. Todo lo que se permite a la partcula individual son libertades prestadas a su menor dimensin. La simetra por tiempo de los pndulos les permite una infinidad, de posiciones instantneas que inevitablemente tendrn que cumplir un promedio a cuenta de una finalidad superior. La misma incertidumbre no es ms que un principio que tiene que someterse a una simetra por tiempo. No disponemos de otros argumentos. Nosotros sabemos de algunas magnitudes fsicas como los valores de radios individuales, como una forma de libertades prestadas, tendran que ser relacionadas con 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2. Qu transformacin o sntesis fsicas permite equivalencias con nmeros enteros y uniformes para estos componentes? En una oscilacin electromagntica la energa del campo magntico y la energa del campo elctrico se transforman recprocamente. Los transformadores se benefician del fenmeno oscilatorio para aplicarlo a nmeros enteros de sus vueltas, con resultados fijos. Tenemos distintas propiedades asociadas a una unidad de masa, una carga y una energa. Adems una capacidad de unirse a otros formando un primer agrupamiento como subnivel y un segundo agrupamiento como nivel. Tenemos una suma de masas para subniveles y niveles. A travs de la regla disponemos de un orden sucesivo de construccin. Las reglas de simetra necesitan la existencia de una forma de equivalencia entre niveles. La equivalencia en la naturaleza no debe ser necesariamente equidistancia, es bastante con una transformacin equivalente para una simetra. Para las propiedades de carga existe una simeria entre protones y electrones. Un sistema solar mostrado separadamente, en velocidades, distancias, masas o energa presentara propiedades distintas de una sola cosa. Si pueden convertirse en equivalentes, la regla no ve sus diferencias. La simetra de la regla da por supuesto un orden de distancias en equivalencias uniformes. Pero una propiedad que tenga pasos por cuadrados o mltiplos de distancia, no tendra equivalencias en distancias lineales. Sin embargo, s la propiedad de una velocidad, distancia o tiempo, implica una determinada masa, tendramos un sistema perfecto, para justificar la estructura de la regla. Y podemos construir una estructura atmica, como un sistema solar elemental. No obstante, ellas no seran suficientes para predecir nuestro sistema solar. Sin embargo, una distribucin regular de la masa en las estrellas puede ser descrita a travs la asterosismologa. Y, el sistema solar coincide con estructuras y niveles regulares en un modelo que predice las distancias y las velocidades planetarias. Consulte "Sobre la Estructura del Sistema Solar" http://perso.wanadoo.es/30127/ Pero an faltaran ms piezas del rompecabezas, la simetra, entre las masas de las rbitas, o la medida de masas y el radio de los planetas. Nos falta el conocer las equivalencias entre transformaciones. Tampoco sabemos dnde estn las cargas.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaParece que hemos terminado. Pero disponemos de un concepto que aparece en el sistema solar que no aparece en los tomos y otro que aparece en los tomos y no aparece en el sistema solar. Ambos conceptos se refieren a un mismo fenmeno. Recordemos que la desaparicin de espacio en radios atmicos, coincida con la teora de la relatividad condensando distintas densidades en los espacios electrnicos, que forman los subniveles. Y las diferentes densidades tienen gran importancia para la presencia de las medidas simtricas en la estructura. Con esto no disponemos de una razn fsica para la carga pero s de una razn cualitativa entre unidad de carga-masa y radios independientes. Una mayor compresin de electrones sera una mayor compresin de cargas que estara relacionada con una proporcional compresin en subniveles y niveles. El sistema solar no dispone de una asociacin entre carga y masa, pero dispone de una distinta compresin, entre sus masas planetarias. En las primeras ecuaciones de la fsica atmica se sorprendan los fsicos porque los radios del electrn o de una partcula cargada tenan que ser inversamente proporcionales a su masa. Hoy se admite que la masa aumenta con la compresin. Hemos llegado a un punto decisivo de este trabajo. La masa energa tiene que permanecer simtrica con promedio de unidades conocidas de nmeros enteros. Luego, cuando el radio aumente o disminuya tiene que mantener en igual medida la relacin m/r. Este concepto es utilizado como medida en el Sistema Solar, componiendo la velocidad de escape. La velocidad de escape es menospreciada como concepto fundamental, sin embargo, representa la fuerza antigravedad. La aceleracin sobre una masa unidad tiene la magnitud G(m/r2), dnde m es la masa del cuerpo que atrae, r es la distancia entre los centros de masa. Velocidad de escape2= 2GM/R o Velocidad de escape = (2G x M/R)1/2 G es la constante de gravitacin igual a 6.670 x 10-8 cm2/gram sec2. Estas relaciones supuestas no pueden probarse directamente en el tomo pero s podemos hacerlo en el sistema solar advirtiendo su relacin con la simetra general. Vea las velocidades de escape correspondientes a los planetas del sistema solar, en la tabla 3. En ellas no se aprecian niveles, ni simetras. TABLA 3 . VELOCIDADES DE ESCAPE DE PLANETAS Planetas .......... Mercurio Venus Tierra Marte Distancia Orbita(km) 57910 108200 149600 227940 Radio (km) (Masa (kg) Velocidad Proporcin Simetria de escape 4.2 10.4 11.2 5.0 /1,919 2.19 5,42 5,83 2.6 atmica

2439 3.30e23 6052 4.87e24 6378 5.98e24 3398 6.42e23

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaJupiter Saturno Urano Neptuno Plutn 778000 1429000 2870990 4504300 5913520 71492 1.90e27 60268 5.69e26 25559 8.69e25 24764 1.02e26 1160 1.32e22 59.5 35.5 21.3 23.5 1.3 31 18,49 11,1 12,24 0.68

Pero veamos lo que ocurre situando sus medidas en el orden de niveles simtricos de caja de resonancia construida slo, con los argumentos geomtricos clsicos del modelo http://perso.wanadoo.es/30127/ Significa la transformacin de un espacio esfrico, en una caja de resonancia cuadrada. Es la posible equivalencia fsica de espacios al alejarse de un punto central, obtenida por concentrarse o extenderse en igual proporcin. TABLA 4. VELOCIDADES DE ESCAPE CON SIMETRIAS Planetas .......... Mercurio Venus/Marte Tierra/Neptuno Jupiter Saturno Urano Plutn Distancia Orbita(km) 57910 291750 583500 778000 1429000 2870990 5913520 Radio (km) (Masa (kg) Velocidad Proporcin Simetria de escape 4.2 15,4 34.7 59.5 35.5 21.3 1.3 /1,919 2.19 8.02 18,08 31 18,49 11,1 0.68 atmica 2 8 18 32 18 8 2

2439 3.30e23 3099 5,51e24 11967 1.08e26 71492 1.90e27 60268 5.69e26 25559 8.69e25 1160 1.32e22

La simetra de los niveles, encuentra a dos parejas de planetas que coinciden con su suma en otro lugar. En ese caso, Neptuno y Tierra formaban un planeta anterior, en un lugar de asteroides, convertido el punto central. Recordemos que se atribuye la inclinacin de Urano y la rbita de Plutn a los desplazamientos en el origen del sistema. Tablas complementarias usadas. Nmeros y radio correspondientes a los perodos de la figura 1.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaTABLA 5. RADIOS ELECTRONICOS EN PERIODOS 87 88 2s(7) 2.70 2.33 81 82 83 84 85 86 6p(6) 2.08 1.81 1.63 1.53 1.43 1.34 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 10d(5) 2.25 2.16 2.09 2.02 1.97 1.92 1.87 1.83 1.79 1.76 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 14f(4) 2.74 2.70 2.67 2.64 2.62 2.59 2.56 2.54 2.51 2.49 2.47 2.45 2.42 2.40 55 56 2s(6) 3.34 2.78 49 50 51 52 53 54 6p(5) 2.00 1.72 1.53 1.42 1.32 1.24 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 10d(4) 2.27 2.16 2.08 2.01 1.95 1.89 1.83 1.79 1.75 1.71 37 38 2s(5) 2.98 2.45 31 32 33 34 35 36 6p(4) 1.81 1.52 1.33 1.22 1.12 1.03 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 10d(3) 2.09 2.00 1.92 1.85 1.79 1.77 1.67 1.62 1.57 1.53 19 20 2s(4) 2.77 2.23 13 14 15 16 17 18 6p(3)

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua1.82 1.46 1.23 1.09 0.97 0.88 11 12 2s(3) 2.23 1.72 5 6 7 8 9 10 6p(2) 1.17 0.91 0.75 0.65 0.57 0.51 3 4 2s(2) 2.05 1.40 1 2 2s(1) 0.79 0.49 TABLA 6. PROMEDIOS DE COMPRESION DE SUBNIVELES Nmeros .......... 1-2 3-4 11-12 19-20 37-38 55-56 87-88 Subnivel Orden .......... 2 2 2 2 2 2 2 .......... (1) (2) (4) (6) (9) (12) (16) Radios .......... 0,79- 0,49 2,05 -1,40 2,23- 1,72 2,77- 2,23 2,98 -2,45 3,34- 2,78 2,70- 2,33 Compresin Paso Promedios ............... 0,30 0,65 0,51 0,54 0,53 0,56 0,37 .......... /2 /2 /2 /2 /2 /2 /2 por paso 0,15 0,325 0,255 0,27 0,265 0,28 0,185 0,279 Promedio general de 5 con octetos 0,558 /2 .............. Promedio general de 2 sin octetos 0,335 /2 0,167

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua5-10 13-18 31-36 49-54 81-86 6 6 6 6 6 (3) (5) (8) (11) (15) 1,17- 0,51 1,82- 0,88 1,81- 1,03 2,00- 1,24 2,08- 1,34 0,66 0,94 0,78 0,76 0,74 /6 /6 /6 /6 /6 0,11 0,157 0,13 0,127 0,123 0,1293 Promedio general de 6 0,776 /6 .............. 21-30 39-48 71-80 10 10 10 (7) (10) (14) 2,09- 1,53 2,27- 1,71 2,25- 1,76 0,56 0,56 0,49 /10 /10 /10 0,056 0,056 0,049 0,0537 Promedio general de 10 0,537 /10 ............. 57-70 14 Promedio general de 14 Promedio de 2 sin octetos Promedio de 2con octetos Promedio de 6 Promedio de 10 Promedio de 14 0,165 0,279 0,129 0,0537 0,0242 TABLA 7. SIMETRIA SUPUESTA EN NIVELES Y PROMEDIOS Nmeros Nivel .......... .......... .......... .......... Subnivel Orden Radios Compresin .......... Pasos PROMEDIOS (13) 2,74- 2,40 0,34 /14 ............. 0,0242

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua87-88 7 2s (16) 2,70- 2,37 0,33 /2 0,165 81-86 55-56 6 6 6p 2s (15) (12) 2,08- 1,30 3,34- 2,78 0,776 0,558 /6 /2 0,129 0,279

71-80 49-54 37-38

5 5 5

10d 6p 2s

(14) (11) (9)

2,25 1,71 2,00- 1,22 2,98 -2,42

0,537 0,776 0,558

/10 /6 /2

0,0537 0,129 0,279

57-70 39-48 31-36 19-20

4 4 4 4

14f 10d 6p 2s

(13) (10) (8) (6)

2,74- 2,40 2,27- 1,73 1,81- 1,03 2,77- 2,21

0,34 0,537 0,776 0,558

/14 /10 /6 /2

0,0242 0,0537 0,129 0,279

21-30 13-18 11-12

3 3 3

10d 6p 2s

(7) (5) (4)

2,09- 1,55 1,66- 0,88 2,23- 1,67

0,537 0,776 0,558

/10 /6 /2

0,0537 0,129 0,279

5-10 3-4

2 2

6p 2s

(3) (2)

1,27- 0,51 2,05 -1,49

0,776 0,558

/6 /2

0,129 0,279

1-2

1

2s

(1)

0,79- 0,46

0,33

/2

0,165

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Orbitales

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20


21


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NMEROS CUNTICOS Y DIAGRAMA DE MLLER-MOSELEYLa configuracin electrnica de los elementos se rige segn el diagrama de Moeller. Obtencin del diagrama de Moeller:

El Diagrama de Mller-Moseley recopila en una tabla una serie de datos que proporcionan los nmeros cunticos n (nivel de orbitales), l (tipo de orbital, s, p, d o f), m (orientacin del orbital en el espacio), y s (espn, igual siempre a +1/2 -1/2). Salvo en el caso de s, los valores de todos los nmeros cunticos se obtienen a partir del valor de n: n: nmero cuntico principal, toma valores enteros {1,2,3,4...},ya que es el "nmero del nivel". l: nmero cuntico, toma todos los valores enteros desde 0 hasta (n-1). Caracteriza el tipo de orbital (s, p, d o f) en funcin del nivel, n. m:nmero cuntico, toma todos los valores enteros desde (-l) hasta (+l) (incluidos los extremos. Indica la orientacin espacial del orbital, en funcin de l. ms: nmero cuntico de spn; ms= +1/2 -1/2 siempre; es el espn.

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Orbital s

As, a partir del nivel del orbital, se pueden deducir todas sus caractersticas: n=1 (Primer nivel de orbitales): l=0 --> Esto nos da orbitales de tipo s. Llamados s de la palabra sharp. m=0 --> Un valor, una orientacin, con lo que slo hay un orbital tipo s en el nivel 1 (n=1). El orbital es, por lo tanto llamado 1s (se le aada como prefijo el valor de n). ms= +1/2.

Orbital p

n=2 (Segundo nivel de orbitales): l=0,1: l=0 nos indica orbitales tipo s, y siempre hay uno porque para l=0, m slo tiene un valor, 0 -> El orbital es 2s. l=1 nos indica orbitales tipo p, y siempre hay 3, tantos como valores de m ({-1,0,+1}), y hay uno por cada direccin o eje en el espacio: 2px, 2py y 2pz. Llamados p de la palabra principal. m: (ya calculado); s: (se mantiene con sus dos mismos valores, que tienen que ver con el espn de los electrones, no con los orbitales).

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Orbital d

n=3 (Tercer nivel de orbitales): l=0,1,2: l=0, como ya se calcul, nos da un orbital s--> 3s. l=1, como ya se calcul, da 3 orbitales p--> 3px, 3py y 3pz. l=2 indica orbitales d, y hay 5, pues m= -2,-1,0,+1,+2. Reciben los nombres: 3dz2, 3dx2y2, 3dy2, 3dxy, 3dyz. Llamados d de la palabra diffuse.

Orbital f

n=4 (Cuarto nivel de orbitales): l=0,1,2,3: l=0 --> 4s. l=1 --> 4px, 4py y 4pz.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva Roal=2 --> 4dz^2, 4dx^2y^2, 4dy^2z^2, 4dxy, 4dyz. l=3 indica orbitales tipo f, y hay 7, pues m=-3,-2,-1,0,+1,+2,+3, con lo que hay 7 orditales 4f. Llamados f de la palabra fundamental. As, y teniendo en cuenta que cada orbital tiene un mximo de 2 electrones, segn el principio de exclusin de Pauli, stos son los orbitales existentes en la configuracin electrnica de los tomos, recogida en el diagrama de Mller-Moseley hasta la fecha, pero puede que en un futuro existan ms orbitales.

Iglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua

LOS NMEROS CUNTICOS Cul es el significado y los valores posibles de los nmeros cunticos?En la descripcin de un tomo en el contexto de la mecnica cuntica, se sustituye el concepto de rbita por el de orbital atmico. Un orbital atmico es la regin del espacio alrededor del ncleo en el que la probabilidad de encontrar un electrn es mxima. Cada orbital tiene asociado un valor de 2 y un cierto valor de energa.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua La solucin matemtica de la ecuacin de Schrdinger precisa de tres nmeros cunticos. Cada tro de valores de estos nmeros describe un orbital.

N cuntico principal (n): puede tomar valores enteros (1, 2, 3...) y coincide con el mismo n cuntico introducido por Bohr. Est relacionado con la distancia promedio del electrn al ncleo en un determinado orbital y, por tanto, con el tamao de este e indica el nivel de energa. N cuntico secundario (): puede tener todos los valores desde 0 hasta n 1. Est relacionado con la forma del orbital e indica el subnivel de energa. N cuntico magntico (m): puede tener todos los valores desde - hasta + pasando por cero. Describe la orientacin espacial del orbital e indica el nmero de orbitales presentes en un subnivel determinado.

Para explicar determinadas caractersticas de los espectros de emisin se consider que los electrones podan girar en torno a un eje propio, bien en el sentido de las agujas del reloj, bien en el sentido contrario. Para caracterizar esta doble posibilidad se introdujo el n cuntico de espn (ms) que toma los valores de + o - . (n, , m) Definen un orbital (n, , m, ms) Definen a un electrn en un orbital determinado (3,0,0) = orbital 3s (3,1,.-1) = orbital 3px (3,1,0) = orbital 3py (3,1,1) = orbital 3pz En el estado fundamental de un tomo, los electrones ocupan orbtales atmicos de tal modo que la energa global del tomo sea mnima. Se denomina principio de construccin (Aufbau) al procedimiento para deducir la configuracin electrnica de un tomo, y consiste en seguir un orden para el llenado de los diferentes orbtales, basado en los diferentes valores de la energa de cada uno de ellos. Para recordarlo se utiliza el diagrama de Mller o de las diagonales, as como la regla de la mnima energa (n+l).. Adems del principio de construccin hay que tener en cuenta: el principio de exclusin de Pauli: establece que no es posible que dos electrones de un tomo tengan los mismos cuatro nmeros cunticos iguales. Esto implica que en un mismo orbital atmico slo pueden coexistir dos electrones con espines opuestos.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguala regla de Hund: establece que si hay ms de un orbital en un mismo subnivel, los electrones estn lo ms desapareados posibles, ocupando el mayor nmero de ellos.

Orbital s

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Orbitales p

NMEROS CUNTICOS

NMEROS CUNTICOSCmo identificamos a una persona? Por su D.N.I. Cmo identificamos a un electrn? Por sus nmeros cunticos.

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Ejm. : Identificacin e : (3 , 1 , +1 , +1/2)

Significado : se encuentra en eltercer nivel (n = 3) subnivel p ( = 1) orbital +1 (m = +1) spin antihorario (s = +1/2)

el orden de obtencin de los nmeros cunticos es :

nivel, subnivel, orbital, spin (n,,m,s)

n : Nmero Cuntico Principal.- Define al nivel de energa.n = 1 , 2 , 3 ,

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: Nmero Cuntico Secundario.- Define al subnivel de energa. = 0 , 1 , , (n - 1)

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguam : Nmero Cuntico Magntico.Valores que puede tomar: Define al orbital.

m = - , .......... , 0 , .......... +

Orbital = REEMPE R : Regin E : Energtica E : Espacial M : Donde se manifiesta P : Probablemente E : El electrn

Orbital "s" Orbitales "p"

s : Nmero Cuntico de Spin.- Define el sentido de giro del electrn sobre su propio eje.

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Principio De Exclusion De Pauli Dos electrones del mismo tomo no pueden tener los mismos cuatro nmeros cunticos idnticos" y por lo tanto un orbital no puede tener ms de dos electrones. Esta regla establece que por cada orbital, puede contener nicamente 2 electrones, y con spin contrario. Regla de Hund Llamada tambin de mxima multiplicidad, que establece lo siguiente : ningn orbital de un mismo subnivel (de igual energa relativa) puede contener dos electrones antes que los dems contengan por lo menos uno.

Ejercicios Resueltos:33

Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaEJERCICIO 1: Responder las siguientes cuestiones: a) Enuncia el principio de mnima energa, la regla de mxima multiplicidad y el de principio de exclusin de Pauli; b) cul o cules de las siguientes configuraciones electrnicas no son posibles de acuerdo con este ltimo principio (exclusin Pauli): 1s23s1; 1s22s22p7; 1s22s22p63s3; 1s22s22p1. EJERCICIO 2: El grupo de valores (3,0,3), correspondientes a los nmeros cunticos n, l y m, respectivamente, est o no permitido? Y el (3,2,2)? Justifica la respuesta. EJERCICIO 3: Indica el valor de los nmeros cunticos de cada uno de los seis ltimos electrones del Mo (Z = 42). EJERCICIO 4: Indica los nmeros cunticos de cada unos de los 3 ltimos e del P. EJERCICIO 5: Justifica si es posible o no que existan electrones con los siguientes nmeros cunticos: a) (3, 1, 1, ); b) (3, 2, 0, ); c) (2, 1, 2, ); d) (1, 1, 0, ). EJERCICIO 6: Justifica si es posible o no que existan electrones con los siguientes nmeros cunticos: a) (2, 1, 1, ); b) (3, 1, 2, ); c) (2, 1, 1, ); d) (1, 1, 0, 2) EJERCICIO 7: Responder razonadamente a: a) Los orbitales 2px, 2py y 2pz tienen la misma energa?; b) Por qu el nmero de orbitales d es 5?

Solucin de Prcticas

RespuestasTema: Nmeros CunticosRESOLUCIN EJERCICIO 1: a) No puede haber dos electrones con los cuatro nmeros cunticos iguales. b) 1s22s22p7: No es posible, ya que en orbitales p (l=1) y m toma tres valores: -1.0 y 1, y como s solo toma dos valores posibles, nicamente puede haber 6 e que tengan los cuatro nmero cunticos distintos. RESOLUCIN EJERCICIO 2: a) 3,0,3: No permitido. Pues si l=0, entonces m solo puede tomar el valor 0. ( l < m < +l ). b) 3,2,2: S permitido. Puesto que l < n y l = 2, con lo que m puede tomar los valores: -2, -1, 0, +1 y +2.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaRESOLUCIN EJERCICIO 3: Z (Mo) = 42. Configuracin electrnica: [Kr] 5s2 4d4 n = 5; l = 0; m = 0; s = ; n = 5; l = 0; m = 0; s = +; n = 4; l = 2; m = 2; s = ; n = 4; l = 2; m = 1; s = ; n = 4; l = 2; m = 0; s = ; n = 4; l = 2; m = +1; s = ; RESOLUCIN EJERCICIO 4: Z (P) = 15. Configuracin electrnica: 1s2 2s2p6 3s2p3 n = 3; l = 1; m = 1; s = ; n = 3; l = 1; m = 0; s = ; n = 3; l = 1; m = +1; s = ; RESOLUCIN EJERCICIO 5: a) (3, 1, 1, ); NO. Porque l no puede tomar valores negativos. b) (3, 2, 0, ); S. l l c) (2, 1, 1, ); S. l 2 y 3->2 (repasa el dibujo de arriba):

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Emisin experimental de hidrgeno excitado (fuente)

Volviendo a nuestro caso de la lmpara fluorescente, el vapor de mercurio realmente emite principalmente en dos lneas espectrales (60% a 253.7nm y 10-20% en 185nm) que caen en el ultravioleta, y por lo tanto son invisibles a nuestros ojos. Por eso el interior de dichas lmparas va recubierto de sustancias qumicas especialmente pensadas para absorber dicha radiacin, que sus electrones salten varios niveles de golpe, y luego caigan poco a poco, emitiendo paquetes de radiacin de menor energa (y por tanto, mayor longitud de onda) en cada saltito. Este fenmeno se llama fluorescencia y es la razn del nombre de dichas lmparas.

Dependiendo del fabricante de la lmpara fluorescente y del material de recubrimiento, el nmero de saltos ser mayor o menor y estarn en distintas longitudes de onda, aunque para la mayora de modelos "econmicos" tienen prcticamente el mismo espectro de emisin:

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Distintos tipos de bombillas y sus espectros (fuente)

Las lneas discretas que se ven en las tres lmparas fluorescentes centrales representan los distintos saltos de electrones de los que hemos hablado arriba.

El objetivo del experimento de hoy es ser capaces de ver dicho espectro para detectar las lneas espectrales de las lmparas que tengis en casa. En un laboratorio profesional se usara una red de difraccin, bsicamente una superficie fina con un patrn regular de agujeros microscpicos:

Principio de funcionamiento de una rejilla de difraccin (fuente)

La distancia entre agujeros debe ser del orden de magnitud de la luz que se quiere analizar y lo que se consigue es separar la luz en sus distintos colores de una forma mucho ms eficiente a como lo hara un prisma. Para detectar la separacin habr que mirar el patrn desde un ngulo que coincida con los puntos sealados como "m=1" en el dibujo.

Como es raro que alguien tenga un patrn de difraccin de laboratorio en su casa, vamos a usar algo mucho ms artesanal: un CD. Incluso un CD-R (de los grabados en casa) vale, ya que aunque est vaco vienen con una serie de surcos de ~500nm de ancho ya pregrabados:

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Superficie de un CD-R virgen, donde se aprecian los microsurcos (fuente)

Al no ser agujeros sino surcos la difraccin no ser perfecta sino que depender del ngulo con el que se mire... pero esto es un experimento casero, as que nos conformamos!

Lo primero que hay que hacer es quitarle la cubierta que lleve pegada en uno de sus lados. Esto debe hacerse con un cutter y con mucho cuidado para no rayarlo. Recomiendo cortar un trozo sin preocuparse y a partir de ah ir levantndolo muy lentamente introduciendo el cutter por debajo:

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Tras separar la cubierta de un trozo, procedemos a cortarlo con unas tijeras:

Y a continuacin buscamos una caja de cartn y haremos una pequea ranura en uno de los extremos, y colocaremos el trozo de CD sin cobertura de forma que haga un cierto ngulo con un rayo de luz que entre en la caja, tal que as:

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El ltimo paso recomendable es cerrar la caja con su tapa y abrir una pequea ventana por la que poder ver el trozo de CD desde arriba. Debers probar para averiguar el ngulo de refraccin correcto. Tambin hay otras posibles configuraciones (con el CD paralelo a la abertura y el visor en la otra punta, etc...): prueba y descubre la que te parezca ms cmoda.

Tras todo esto, ya podemos iluminar la caja a travs de la ranura con el tipo de luz a analizar y podremos ver su espectro a travs de la ventana. Primero os muestro lo que se ve con una lmpara incandescente (perdn por la calidad de esta imagen!!):

Como era de esperar, se ve un espectro continuo, lo que corresponde al tipo de emisin trmico.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaPero si ahora enfocamos una lmpara fluorescente hacia nuestro rudimentario analizador, veremos esta preciosa imagen:

Cada una de esas lneas representa los saltos discretos de los electrones de la cubierta del tubo fluorescente. Compralos con los espectros de bombillas de distintas marcas que mostr arriba y vers como son idnticos.

Reconozco que el artculo se me ha ido de las manos de largo, pero si has sido capaz de aguantar leyendo hasta aqu, estoy seguro de que coincidirs conmigo en que...

esas rayitas tan tontas son la verificacin palpable de que el mundo est hecho de tomos que se rigen por las reglas de la mecnica cuntica!!.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaLa fsica puede ser maravillosa, o no? ;-)

MODELO MECANO CUNTICOEs el actual modelo atmico, fue expuesto en 1925 por Heisenberg, Schrodinger y Broglie; que explican el comportamiento de la materia y de la energa.

Louis de Broglie

En el ao 1924, Louis de Broglie, postul que los electrones tenan un comportamiento dual de onda y partcula. Cualquier partcula que tiene masa y se mueve a cierta velocidad, tambin se comporta como onda. Para proponer ello, plante la siguiente ecuacin:

Donde: m = masa del electrn v = velocidad de desplazamiento

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua = Longitud de onda

Werner heissenberg

En el 1927, Werner Heisenberg, sugiere que es imposible conocer con exactitud la posicin, el momento y la energa de un electrn. A esto se denomina Principio de Incertidumbre.

Principio de Heisenberg El principio de Heinsenberg o principio de incertidumbre, establece que es imposible determinar de manera simultnea la posicin de un electrn en un tomo y su energa con cierto grado de seguridad si el electrn se describe como una onda. Cuando se intenta determinar con exactitud la ubicacin o la energa del electrn, la otra cantidad es incierta. En trminos ms sencillos, si conocemos con precisin donde se encuentra una partcula, no podemos saber con precisin de donde viene o a donde va.

Erwin Schrodinger

En 1927, Erwin Schrodinger, establece una ecuacin matemtica que permite obtener una funcin de onda llamada orbital. Esta describe el comportamiento de un electrn en el tomo. Esta funcin es llamada densidad electrnica e indica la probabilidad de encontrar un electrn cerca del ncleo. Segn Schrodinger la probabilidad es mayor mientras ms cercana al ncleo y menor si nos alejamos del ncleo. Con esta teora de Schrodinger, queda establecido que los electrones no giran en orbitas alrededor del ncleo como el modelo de Bohr, sino en volmenes alrededor del ncleo.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaTeora de Schrodinger La teora de Schrodinger define la energa del electrn con precisin. Sin embargo, el principio de incertidumbre dice que hay una gran incertidumbre respecto a la posicin del electrn. Por lo tanto, solo se puede describir la probabilidad de que el electrn se encuentre en un determinado punto del espacio cuando est en un estado energtico dado. La regin del espacio en la cual probablemente este ubicado un electrn con determinada energa, se llama orbital.

Nmeros CunticosLos nmeros cunticos son valores numricos que nos indican las caractersticas de los electrones de los tomos, esto esta basado desde luego en la teora atmica de Neils Bohr que es el modelo atmico mas aceptado y utilizado en los ltimos tiempos. Los nmeros atmicos ms importantes son cuatro: Nmero Cuntico Principal. Nmero Cuntico Secundario. Nmero Cuntico Magntico. Nmero Cuntico de Spin. Nmero Cuntico Principal (n) El nmero cuntico principal nos indica en que nivel se encuentra el electrn, este valor toma valores enteros del 1 al 7. Nmero Cuntico Secundario (d) Este nmero cuntico nos indica en que subnivel se encuentra el electrn, este nmero cuntico toma valores desde 0 hasta (n - 1), segn el modelo atmico de Bohr - Sommerfield existen adems de los niveles u orbitas circulares, ciertas rbitas elpticas denominados subniveles. Segn el nmero atmico tenemos los numeros: l = 0 s sharp l = 1 p principal l = 2 d diffuse l = 3 f fundamental l=4g l=5h

l=6i

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forma espacial de los orbitales moleculares

Nmero Cuntico Magntico (m) El nmero cuntico magntico nos indica las orientaciones de los orbitales magnticos en el espacio, los orbitales magnticos son las regiones de la nube electrnica donde se encuentran los electrones, el nmero magntico depende de l y toma valores desde -l hasta l. Nmero Cuntico de Spin (s) El nmero cuntico de spin nos indica el sentido de rotacin en el propio eje de los electrones en un orbital, este nmero toma los valores de -1/2 y de 1/2. De esta manera entonces se puede determinar el lugar donde se encuentra un electrn determinado, y los niveles de energa del mismo, esto es importante en el estudio de las radiaciones, la energa de ionizacin, as como de la energa liberada por un tomo en una reaccin.

Tambin al momento de trabajar con los nmeros cunticos se debe tener en cuenta:

Principio de Exclusin de Pauli

El mismo dice "En un mismo tomo no puede existir dos electrones que tengan los mismos nmeros cunticos" de esta manera podemos entonces afirmar que en un mismo orbital no puede haber ms de dos electrones y que los mismos deben tener distinto nmero de spin.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaRegla de Hund

Cuando se llena orbitales con un mismo nivel de energa o lo que es lo mismo que se encuentran en un mismo subnivel se debe empezar llenando la mitad del subnivel con electrones de spin +1/2 para luego proceder a llenar los subniveles con electrones de spin contrario (-1/2).

Los nmeros cunticos sirven a su vez para entender la informacin que aporta la configuracin electrnica De esta forma se pueden obtener los nmeros cunticos de los electrones de los niveles superiores. Para mayor facilidad se presentar una tabla para asignar los nmeros cunticos correctos, conociendo la configuracin electrnica y la localizacin exacta del electrn.

El nmero que precede al orbital es igual al nmero cuntico principal, por ejemplo para los electrones que estn en el orbital 4p, el nivel = 4. El nmero cuntico secundario se establece observando el orbital referido, por ejemplo para el orbital 4p , el subnivel es el orbital , l = 1 (p)

equivalencia orbital s 0 p 1 d 2 f 3

El existen tres tipos de orbitales p (px , py y pz ) por lo que se dice que hay tres espacios donde se acomodan dos electrones en cada uno, esos espacios o tipos de orbitales reciben el nmero cuntico magntico de -1 , 0 y +1 . Es decir para el orbital p existen 3 nmeros cunticos magnticos.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaTipos de orbitales Nmeros cunticos m Numero de electrones orbital 2 s 1 0 6 p 3 -1 , 0 , +1 10 d 5 -2 , -1 , 0 , +1 ,+2 f 7 -3 , -2 , -1 , 0 , +1 , +2 , +3 14 Si nos referimos al cuarto nivel de energa, 4s23d104p6 , y se menciona al orbital 4p, el superndice indica el total de electrones de ese orbital, si se sabe que el orbital p siempre tiene los nmeros cunticos m ( -1 , 0 , +1 ) , entonces se agrupan de dos en dos , es decir 2 electrones para cada nmero cuntico magntico. De tal manera que dos electrones (los apareados) diferirn nicamente del nmero cuntico s o de spin, ya que uno tendr s = - 1/2 y el otro s = + 1/2 .

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sbado, 14 de mayo de 201160


Nmeros CuanticosSon valores numricos que nos indican las caractersticas de los electrones en los tomos. El nmero cuntico principal (n) Estos corresponden a los niveles de energa que a su vez estn formados por una o ms subniveles, los que van aumentando en la medida que nos alejamos del ncleo. Este nmero va desde el 1 en adelante, expresndose solo en nmeros enteros.

Nmero cuantico secundario: Representan la existencia de los subniveles energticos en el tomo.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaNmero magntico: Representa la orientacin de los orbitales en cada subnivel

El spin Indica el sentido en que giran los electrones sobre su propio eje. Para comprender el significado debemos considerar que los electrones se desplazan girando sobre su propio eje, lo que genera a su alrededor un campo magntico que permite la existencia de un mximo de dos electrones por orbita con espines opuestos, 1/2 y -1/2.

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Nmeros Cunticos

Principal tiene como simbolo la letra n y representa el nivel de energia y volumen. (Valores: 1,2,3. infinito) El Secundario por simbolo tiene l, este describe la forma del orbital atmico. (Valores: n-1) Las orientaciones describen la orientacin espacial del orbital, su simbolo es la letra m. (Valores: Desde -l pasando por el 0 hasta +l) El spin tiene por simbolo la letra s y se refiere al giro del electrn. (Valores: 1/2 y -1/2) Este es mucho mas complejo, tiene sus reglas: Principio de Exclusin de Pauli: El mismo dice En un mismo tomo no puede existir dos electrones que tengan los mismos nmeros cunticos de esta manera podemos entonces afirmar que en un mismo orbital no puede haber ms de dos electrones y que los mismos deben tener distinto nmero de spin. Regla de Hund 63

Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaCuando se llena orbitales con un mismo nivel de energa o lo que es lo mismo que se encuentran en un mismo subnivel se debe empezar llenando la mitad del subnivel con electrones de spin +1/2 para luego proceder a llenar los subniveles con electrones de spin contrario (-1/2).

Configuraciones electrnicas con los cuatro nmeros cunticos. Elementos del nivel 3Publicado por Jos Lus Garcia Garca Etiquetas: configuracin electrnica, modelo atmico de Schrodinger, Modelos atmicos Enviar por correo electrnicoEscribe un blogCompartir con TwitterCompartir con Facebook

Configuraciones electrnicas con los cuatro nmeros cunticos. Elementos del nivel 3

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Los electrones en los siete niveles de energa de Borg

lunes, 2 de abril de 2012 TEORIA ATOMICA PARA 4 AO DE IPEA 214 El tomoEl estudio del tomo y su estructura ha pasado por varias etapas, pero hoy puede conceptualizarse de la siguiente manera...EL TOMO ES EL COMPONENTE BSICO DE TODO EL UNIVERSO

ES LA PARTCULA MS PEQUEA QUE CONSERVA LAS PROPIEDADES DE UN ELEMENTO

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EXISTEN 118 TOMOS DISTINTOS, SU NOMBRE, COMPOSICIN Y ESTRUCTURA ESTN REGISTRADOS EN LA TABLA PERIDICA

Historia del tomo

El

Atomismo

Griego

Los filsofos griegos DEMCRITO de Abdera y su maestro Leucipo, en el siglo V a.C. alguna vez se preguntaron: De qu estn hechas las cosas?

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaMs adelante te contar como termina esta historia, pero ahora ayuda a estos filsofos a resolver su predicamento, realizando la siguiente actividad (dale un clik a la actividad 1):ACTIVIDAD 1 De qu estn hechas las cosas?

Iglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua

Hace 2500 aos los pensadores griegos Democrto y su maestro Leucipo recolectaron varios objetos, al igual que hoy un nio pequeo destruye un objeto para ver de qu est hecho o cmo funciona; los filsofos comenzaron a romper sus materiales para descubrir su composicin. Despus de mltiples divisiones y utilizando las ms variadas herramientas de su poca, lleg un momento en el que las fracciones eran tan pequeas que ya no podan ser cortadas. Comparando la ltima fraccin de cada objeto concluyeron: "Todos los objetos existentes estn conformados por pequesimas partculas indivisibles" A esta ltima fraccin los griegos le dieron el nombre de ATOMN (a que significa sin, y tomne que significa corte, atomne quiere decir: sin corte). La aportacin de Demcrito y Leucipo a la historia del tomo, fue una nueva palabra o concepto: TOMO, que significa "Indivisible"

Primera Teora Atmica El concepto de tomo, que los griegos aportaron, prevaleci hasta finales del siglo XVIII. En 1809 el fsico ingls JOHN DALTON medit profundamente sobre la estructura de la materia y tras varios experimentos lo condujeron a postular la primer Teora Atmica y con ella un primer modelo del tomo. Teora Atmica de Dalton

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Toda la meteria est formada por partculas extraordinariamente pequeas, slidas y esfricas llamadas tomos. Todos los tomos de un mismo elemento son iguales entre s, particularmente en peso y volumen, pero diferentes a los tomos de otro elemento. La combinacin de tomos da lugar a nuevas sustancias a las que llamamos compuestos. Los tomos permanecen indivisibles, incluso en las reacciones ms violentas.

Para evaluar qu tanto comprendiste la Teora Atmica de Dalton te propongo que realices la siguiente actividad ( dale un clik a la actividad 2): ACTIVIDAD 2 "Teora Atmica de Dalton"

Carcter Elctrico de tomo Las ideas de Dalton perduraron sin cambio durante casi 100 aos. Fue hasta 1897 cuando el fsico ingls JOSEPH JOHN THOMSON se dedic a investigar el comportamiento elctrico de la materia.68

Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaPero mejor dejemos al propio J. J. Thomson contarte qu fue lo que hizo:(El siguiente video est en portugus pero si pones suficiente atencin a los subttulos podrn entenderlo)

Por medio de un disparador de partculas (como los antiguos televisores de cinescopio), Thomson proyectaba los rayos sobre una pantalla fluorescente y las colisiones iluminaban la pantalla, a estos rayos Thomson los denomin "Rayos Catdicos" Observa la imgen, medita y explica el experimento de Thomson

Thomsom estaba seguro que el choque o colisin de los tomos sobre la pantalla estumulaban la fluorescencia o la ilumancacion. Posteriormente Thomson someti los rayos catdicos a los efectos de campos magnticos y observ que el rayo se bifurcaba, desviando su trayectoria en dos sentidos. (NO es aconcejable, pero si haz tenido la experiencia de acercar un imn a la pantalla de tu televisor, habrs observado que se deforman las imgenes y los colores; sto mismo hizo Thomson de manera controlada). Observa la imgen, medita y explica el experimento de Thomson

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Meditando los resultados de su experimento, Thomson concibi la idea de que el tomo propuesto por Dalton, efectivamente era una esfera pero que sta tena una carga positiva y que en ella se incurstaban pequeas entidades desprendibles de carga negativa, a la que Thomson llam: "ELECTRN". Con todas sus demostraciones Thomson propuso un segundo modelo atmico conocido como "Gelatina con pasas" o "Panque con pasas", superando al modelo de Dalton y otorgndole propiedades elctricas.

Una Mujer rompe el tomo Despus de muchos aos de estudio, tanto Demcrito, Dalton y Thomson coincidan en la idea de que el tomo era indivisible. Fue hasta 1895 cuando la70

Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguapolaca profesora en qumica MARIE CURIE demostr lo contrario: el tomo s puede ser dividido.

Recuerdas las cmaras fotogrficas que utilizan rollos de pelcula? Entonces sabes que si expones el rollo a la luz, tus fotos se velarn; esto mismo le suceda al fsico francs HENRI BECQUEREL cuando sus rollos, an cerrados, estaban cerca de un mineral llamado pechblenda. Bequerel sospech que sus rollos se velaban a causa de algn elemento desconocido presente en el mineral y encarg a la profesora en qumica Marie Curie, que tratara de descubrir este elemento. Fue as como Madame Curie y su esposo Pierre se dedicaron a estudiar el mineral. Lograron identificar nuevos materiales que tenan la propiedad de radiar energa de manera espontanea, a esta propiedad los esposos Curie la lamaron Radiactividad. Tiempo despus revelaron el descubrimiento de tres nuevos elementos, todos radiactivos: Radio (Ra), el ms radiactivo de todos, el Uranio (U) y el Polonio (Po).

Radiactividad: fenmeno natural que presentan algunos materiales y que consiste en la emisin espontanea de alta energa. Hoy sabemos que los elementos que tienen un nmero atmico mayor que 82 (es decir ms de 82 protones en su ncleo), son radiactivos.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaLos elementos radiactivos desprende partculas Alfa (dos protones, dos neutrones y gran cantidad de energa), de modo que cuando un tomo irradia energa tambin se desintegra pierdiendo protones y con ello su personalidad, analicemos un ejemplo: El Uranio (U) tiene un nmero atmico de 92 (recuerda que si el Nmero Atmico es mayor que 82, es un elemento radiactivo), cuando emite radiacin, perder dos protones y su nmero atmico cambia a 90, el elemento con nmero atmico 90 es el Torio (Th), a este fenmeno se le conoce como TRANSMUTACIN Hoy en da se aprovecha la energa de los elementos radiactivos en plantas nucleoelctricas controlando la radiactividad por medio de la Fisin y la Fusin Nuclear: Veamos entonces qu tanto comprendiste de la radiactividad, realizando la siguiente actividad (dale un clik a la actividad 3): ACTIVIDAD 3 "Radiactidad"

Ms Partculas en el tomo Para 1909 el fsico neozelands ERNEST RUTHERFORD, encerr pechblenda en una caja de Plomo (Pb) para impedir la salida de radiacin, perfor una pared de la caja, por donde escapaba la radiactividad y la observada sobre una pantalla fluorescente, someti esa radiacin a campos electromagnticos y observ lo siguiente: Observa la imgen, medita y explica el experimento de Rutherford

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Efectivamente, con este experimento Rutherford demostr que el tomo al desintegrarse emite tres diferentes clases de partculas o rayos: Uno se desviaba al campo electropositivo (los electrones) a los que Rutherford denomin: "Rayos Beta". Otro rayo se diriga al campo electronegativo, al cual lo llam: "Rayos Alfa", que posteriormente los llamara: "PROTONES". Y un tercer rayo que era indiferente a los campos electromagnticos, a esos Rutherford los llam: "Rayos Gama", tiempo despues junto con el fsico ingls James Chadwick los denominarn: NEUTRONES Con otro experimento Rutherford bombarde una delgada lmina de oro con rayos alfa (protones o partculas de carga positiva): Observa el video, medita y explica el experimento de Rutherford Observando sto, Rutherfor se pregunto: por qu algunos protones atraviesan libremente la lmina de oro?, por qu otros atraviesan la lmina pero desvan su trayectoria? y por qu otros protones rebotaban en la lmina? T qu te imaginas? Al igual que t, Rutherford concluy:

PRIMERO: S la lmina contiene tomos y los protones bombardeados no chocan con nada, puesto que pasan libremente, significa que hay espacio vaco entre un tomo y otro; SEGUNDO: S se est bombardeando con cargas positivas y al atravezar la lmina solo desvan su trayectora, significa que el protn pasa rozando al tomo de oro al tiempo que es repelido. Se entiende entonces que los tomos en su parte central poseen cargas positivas (recuerda que en magnetismo y electricidad: signos o cargas iguales: se repelen; signos o cargas diferentes: se atran); TERCERO: Los protones bombardeados que no logran atravezar la lmina y son rebotados, estn chocando directamente con una regin del tomo de gran tamao o con gran cantidad de masa.73

Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaTodos estos anlisis condujeron a Rutherford a proponer un nuevo modelo atmico conocido como "Nube de Electrones":

El modelo de Rutherford explica que el tomo est constituido por dos regiones: la central y que contiene el 99% de la masa del atmo la llam: NCLEO. En esta zona estn contenidos los protones y los neutrones. Por ltimo Rutherford coloc muy lejos del ncleo los electrones, el 1% restante de la masa del tomo, diciendo que como una nube, los electrones envuelven caticamente al ncleo.

Un

Sistema

Solar

en

el

tomo

El fsico dans NIELS BHR en 1913 sugiri un nuevo modelo atmico basado en el modelo de Rutherford. Aplicando la recin Teora Cuntica propuso que los electrones se encontraban girando al rededor del ncleo en determinadas y bien definidas regiones a las que Bhr llam NIVELES DE ENERGA, contrario a la distribucin catica del modelo anterior. Bhr.

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El Modelo Atmico de Bhr respet la constitucin del ncleo, pero acomod los electrones en siete niveles de energa, a los cuales Bhr seal con las letras maysculas:

K: al nivel ms cercano al ncleo y que se vincula directamente con el primer periodo de la tabla peridica; L: al segundo nivel o capa de electrones, relacionado con periodo dos de la tabla; M: al tercer nivel energtico del tomo o 3er periodo de la tabla ; N: a la cuarta capa de electrones o 4o periodo; O: la quinto nivel o 5o periodo; P: al sexto nivel o 6o periodo, y; Q: al ltimo nivel energtido, el ms alejado del ncleo y que se relaciona con el sptimo periodo de la tabla peridica.

Bhr aseguraba que estos niveles son como las rbitas descritas por los planetas al girar al rededor del Sol, sin embargo, a diferencia de ste, en cada rbita puede haber ms de un electrn, y que cada nivel energtico slo se puede mantener una cantidad mxima de electrones, de la siguiente manera:

En K, de un electrn y hasta dos electrones ( e- );75


En L, de uno y hasta 8 electrones; En M, de 1 e- y hasta 18 e- ; En N, de 1 e- y hasta 32 e- ; En O, 1 e- y hasta 32 e- ; En P, 1 e- y hasta 18 e- , y; En Q, 1 e- y hasta 8 eVamos a elaborar algunos modelo atmico segn Bhr, con la siguiente actividad. (dale un clik a la actividad 4) ACTIVIDAD 4 "Modelos Atmicos segn Bhr"

Discretos

Niveles

de

Energa

Para 1926 el austriaco ERWIN SCHRDINGER ech abajo los trabajos de Bhr al postular el Principio de Incertidumbre: "Es imposible conocer con exactitud la posicin y velocidad de un electrn" Partiendo de la teora de onda - partcula, Schrdinger ide un Modelo Atmico usando la Mecnica Cuantica Ondulatorio y conceptos matemticos de probabilidad. Este modelo continua siendo la base de los conceptos modenos acerca de la estructura atmica y explica que los niveles de energa, propuestos por Bhr, estn constituidos por subniveles de energa u orbitales, regiones an ms76

Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguadiscretas que forman a las capas electrnicas o niveles energticos. As como los niveles de Bhr, los subniveles de Schrdinger fueron denominados por letras, pero para diferenciarlos stas fueron minsculas:

s: del ingls "sharp", que significa agudo o cerrado; p: significa principal; d: del ingles "diffuse" que significa difuso; f: significa fundamental.

Los subniveles u orbitales son espacios probables donde quiz se localice un electrn. Dependiendo del subnivel, se configuran las siguientes zonas o espacios de probabilidad:

Y al igual que las orbitas, los orbitales tienen una capacidad mxima de electrones:

s: de un electrn y hasta 2 electrnes ( e- ); p: de 1 e- y hasta 6 e- ; d: de 1 e- y hasta 10 e- , y; f: de 1 e- y hasta 14 esiguiente imagen muestra el ltimo Modelo Atmico:

La

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En este ltimo modelo del tomo, el principal inters es determinar dnde es posible encontrar un electrn.

quimica11

jueves, 31 de marzo de 2011los numeros cuanticos

Los nmeros cunticosLos nmeros cunticos aparecen en las soluciones de la ecuacin de Schrdinger.ncuntico n principal. secundario magntico posibles valores 1,2,3... 0,..(n-1),

lml

-l,...,0,...,+l

En1926 Erwin Schrdinger formula la llamada ecuacin de onda de Schrdinger, que describe el comportamiento y la energa de las partculas submicroscpicas. Es una funcin que incorpora tanto el carcter de partcula (en funcin de la masa) como el carcter de onda en trminos de una funcin de onda El valor de la funcin de onda al cuadrado (2) representa la distribucin de probabilidad de encontrar al electrn en cierta regin del espacio, tambin denominado densidad electrnica.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua La ecuacin de Schrdinger inici una nueva era para la fsica y la qumica, y abri un nuevo campo: l de la mecnica cuntica tambin conocido como mecnica ondulatoria. Descripcin mecnico cuntica del tomo: Orbitales y nmeros cunticosMientras que en el modelo de Bohr se hablaba de rbitas definidas en el modelo de Schrdinger slo podemos hablar de las distribuciones probables para un electrn con cierto nivel de energa. As para el electrn del tomo de hidrgeno en el estado fundamental la probabilidad de la distribucin se refleja en la siguiente figura, dnde la intensidad del color rojo indica una mayor probabilidad de encontrar al electrn en esa regin, o lo que es lo mismo una mayor densidad electrnica.

De la resolucin de la ecuacin de onda de Schrdinger se obtiene una serie de funciones de onda ( probabilidades de distribucin de los electrones) para los diferentes niveles energticos que se denominan orbitales atmicos. Mientras que el modelo de Bohr utilizaba un nmero cuntico (n) para definir una rbita el modelo de Schrdinger utiliza tres nmeros cunticos para describir un orbital: n, l y ml . A continuacin vemos las caractersticas de estos nmeros: Nmero cuntico principal n

Toma valores enteros: 1,2,3... A mayor n ms lejos se encuentra del ncleo la regin de mayor densidad electrnica.

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Biblioteca Ramn Norberto Silva Roa

Iglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua A mayor n el electrn tiene mayor energa y se encuentra menos atado al ncleo.

Nmero cuntico del momento angular azimutal secundario : "l "

Depende de n y toma valores enteros de 0 a (n-1) . As para n=1 slo hay un valor posible 0. Para n=2 hay dos valores de l: 0 y 1. Para n=3 hay tres valores posibles: 0, 1 y 2. Generalmente el valor de l se representa por una letra en vez de por su valor numrico: 0 s 1 p 2 d 3 f 4 g

l nombre del orbital

Define la forma del orbital

El nmero cuntico magntico ml

El valor del nmero cuntico magntico depende de l . Toma valores enteros entre -l y l , incluyendo el 0. Para cierto valor l hay (2 l +1) valores de ml Describe la orientacin del orbital en el espacio.

Veamos los diferentes orbitales que podemos tener para n=3. Tendremos entonces tres valores de l : 0,1 y 2. Los valores de ml para cada valor de l se compilan en la tabla siguiente: (los orbitales que comparten los valores de n y l se dicen que pertenecen al mismo subnivel y todos los orbitales con el mismo n formaran un nivel)(define la forma) 0 1 2 Subnivel 3s 3p 3d ml (define orientacin) 0 -1,0,1 -2,-1,0,1,2 N de orbitales en el subnivel 1 3 5

Representaciones de los Orbitales Orbitales s El orbital 1s tienen simetra esfrica:

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Representado 2 frente a la distancia al ncleo (r) vemos que la probabilidad de encontrar al electrn disminuye conforme aumenta r . Esto indica que en el estado fundamental la atraccin electrosttica del ncleo es lo suficientemente fuerte para mantener al electrn en un radio prximo al ncleo. Los orbitales s de niveles superiores son tambin esfricamente simtricos ,pero presentan nodos en la funcin de probabilidad:

En un nodo la densidad electrnica se aproxima a 0. El orbital 2s tiene un nodo, el orbital 3s dos nodos..etc Los orbitales s para n>1 tienen una densidad electrnica en la cual es ms probable encontrar al electrn lejos del ncleo. El tamao del orbital s aumenta al aumentar el nmero cuntico principal (n).

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Generalmente se representan los lmites de los orbitales atmicos de Schrdinger de manera que el orbital englobe al 90% de la distribucin de densidad electrnica. En el caso de los orbitales s la representacin es una esfera, de mayor radio cunto mayor sea n. Orbitales p

La forma de los orbitales p es de dos lbulos situados en lados opuestos al ncleo y con un nodo en l. Hay tres tipos de orbitales p (l = 1; ml= -1,0,1) que difieren en su orientacin. No hay una correlacin simple entre los tres nmeros cunticos magnticos y las tres orientaciones: las direcciones x, y y z. Los orbitales p del nivel n se denominan npx, npy, npz Los orbitales p al igual que los s aumentan de tamao al aumentar el nmero cuntico principal.

Orbitales d

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaragua En el tercer subnivel tenemos 5 orbitales atmicos (para n>3 l =2; ml=-2,-1,0,1,2) con diferentes orientaciones en el espacio tal y como vemos en la figura :

Aunque el orbital 3dz2 difiere en su forma de los otros cuatro, los cinco orbitales d tienen todos la misma energa. http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/ncuanticos.htmPublicado por felipe en 05:11

Configuraciones electrnicas con los cuatro nmeros cunticos. Elementos del nivel 2

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaNumeros cunticos del NeptunioOtra consulta sobre nmeros cunticos que hemos recibido es la siguiente: Hallar los nmeros cunticos del neptunio. Adems hay que escribir como se lee la ltima notacin cientfica de la distribucin electrnica del neptunio. Empezaremos diciendo que el neptunio pertenece a los actnidos los cuales presentan el fenmeno de by pass, donde el subnivel debe hacer transicin al prximo subnivel . Los elementos lantnidos y actnidos (denominados tierras raras) presentan la estructura s2 en la ltima capa; s2p6d, en la penltima, y en la antepenltima, tantos electrones f como indica el nmero de orden que hace el elemento dentro de su familia. Los actnidos se continan unos a otros en el periodo siete de la tabla peridica. Cada uno tiene 86 (ochenta y seis) electrones dispuestos de manera similar a la de los tomos del gas noble radn, con tres electrones mas que se pueden disponer en los orbitales 6d y 7f, y con electrones adicionales empaquetados en los orbitales. Especficamente, la serie se encuentra formada por la insercin de un electrn mas por cada elemento nuevo que se sucede, subyacente en el orbital 5f. Los electrones de valencia, sin embargo, se hallan principalmente en los orbitales 6d y 7s. Por eso, la diferencia de patrn entre los tomos de los elementos de la serie es el nico electrn profundo en la nube electrnica; pero el hecho es que, debido a su ubicacin en la capa quinta, este electrn que los distingue realmente afecta las propiedades qumicas de los actnidos en una escala muy menor; los electrones del orbital 5f no se involucran el la formacin de enlaces o uniones qumicas con otros tomos. nmero atmico: 93 Configuracin electrnica 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d10f4 6s2p6d1 7s2

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, NicaraguaElectrones por Nivel de Energa:

2,8,18,32,22,9,2

Para hallar los nmeros cunticos del neptunio debemos recordar en resumen, que el estado cuntico de un electrn est determinado por sus nmeros cunticos:

Ahora s podremos hallar los nmeros cunticos de la ltima notacin cientfica de su distribucin electrnica simplificada. [ Rn] 5f46d17s2

Podemos tambin mostrar la figura de cmo se veran estos electrones:

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Si tuvieran alguna consulta adicional u otro ejercicio en el que necesiten ayuda, mi e-mail es [email protected] gracias por escribirnos

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Configuraciones electrnicas con los cuatro nmeros cunticos. Elementos del nivel 4 Bloque dPublicado por Jos Lus Garcia Garca Etiquetas: configuracin electrnica, modelo atmico de Schrodinger, Modelos atmicos Enviar por correo electrnicoEscribe un blogCompartir con TwitterCompartir con Facebook

Configuraciones electrnicas con los cuatro nmeros cunticos. Elementos del nivel 4 Bloque d

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El llenado del nivel d no es tan sencillo, pues no hay una obediencia clara de la rebla de Aufbau. Varias configuraciones se han obtenido experimentalmente. La razn de esto es que los orbitales 3d tienen un nivel de energa muy semejante al del orbital 4s, por lo que en algunos elementos hay ciertas interacciones no previstas por la regla de Aufbau. En otras palabras, para llenar las configuraciones de elementos que terminan en orbitales d o en orbitales f hay que tener siempre la tabla peridica a la mano.TABLA PERIDICA VERSUS TABLA CUNTICA.Romero_Duarte_JJ.tareapublicacion.doc.1/12/11 http://html.rincondelvago.com/tabla-periodica-y-cuantica-de-los-elementos-quimicos_1.html

TABLA PERIODICA

La tabla peridica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos qumicos, conforme a sus propiedades y caractersticas; su funcin principal es establecer un orden especfico agrupando elementos.Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendelyev, quien orden los elementos basndose en la variacin manual de las propiedades qumicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llev a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades fsicas de los tomos. La forma actual es una versin modificada de la de Mendelyev; fue diseada por Alfred Werner .A las columnas verticales de la tabla peridica se les conoce como grupos. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia atmica, y por ello, tienen caractersticas o propiedades similares entre s. Por ejemplo, los elementos en el grupo IA tienen valencia de 1 (un electrn en su ltimo nivel de energa) y todos tienden a perder ese

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Biblioteca Ramn Norberto Silva RoaIglesia Cristo del Rosario 3c. al Norte c al Oeste 1307B 505-2547019 Managua, Nicaraguaelectrn al enlazarse como iones positivos de +1. Los elementos en el ltimo grupo de la derecha son los gases nobles, los cuales tienen lleno su ltimo nivel de energa (regla del octeto) y, por ello, son todos extremadamente

Numero Scu Anti Cos

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