TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

Modelos atómicos: Se descubre el electrón (experimento de Faraday)

Thomson (1897): si los átomos tienen subpartículas negativas deben existir también unas partículas positivas para neutralizar la carga.

Se descubre el protón

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

• Rutherford (1911): - El átomo mayoritariamente es un espacio vacío. - El átomo tiene dos partes:

* Núcleo: protones + neutrones (constituyen casi

toda la masa del átomo) * Corteza electrónica: electrones (su masa es despreciable

respecto a la del núcleo) - N º protones = nº electrones

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

•Como identificamos los átomos ??? •¿Por qué un átomo de Fe es de Fe y no es de Cu? •¿Todos los átomos de un mismo elemento son iguales? •¿Todos los átomos de Cu son idénticos entre ellos?

•¿Cuál es el DNI de un átomo?

Z=18

El DNI de un átomo es su número atómico (Z), es decir, el número de protones que tiene en su núcleo.

NÚMERO ATÓMICO (Z): número de protones que hay en el núcleo.

Número másico (A): número de protones + número de neutrones

nº neutrones = A - Z

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

Isótopos: átomos de un mismo elemento que tienen igual número atómico y diferente número másico. Representación de isótopos : A

Z X representación de un átomo

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

• Modelo atómico de Bohr (1913): – El electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares

con una energía fija. – Las órbitas se denominan niveles de energía y se

designan con la letra n = 1, 2, 3, 4, ... – Cuando un electrón pasa de un nivel de energía superior

a otro inferior, la diferencia energética se emite en forma de luz.

Assaig a la flama en sulfat de coure

Assaig a la flama en una sal de liti

El espectro de emisión de un elemento químico son las radiaciones que emite, en estado gaseoso, cuando se le transmite energía. Las radiaciones, se pasan por un prisma de cuarzo, se refractan y desvían. Cuando salen del prisma, las radiaciones se encuentran separadas en la placa detectora.                                                                                     

Espectro de emisión del Hierro

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

• MODELO CUÁNTICO O DE ORBITALES •Se basa en:

o Hipótesis de De Broglie: El electrón tiene una doble naturaleza como partícula y como onda.

o Principio de incertidumbre de Heisenberg: No se puede conocer simultáneamente y con exactitud la cantidad de movimiento y la posición de una partícula.

• Para los científicos, conocer la posición y la velocidad de un electrón no es posible. Se definen unas zonas del espacio en torno al núcleo en la que hay una gran probabilidad de encontrar el electrón, llamadas ORBITALES

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

• ORBITALES: zonas alrededor del núcleo en las que hay mucha probabilidad de encontrar el electrón.

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

•Modelo atómico Actual (cuántico o de orbitales)– Los electrones se disponen en el átomo de modo que ocupan las capas o

niveles electrónicos de menos a más energía – Cada nivel de energía está subdividido en conjuntos de subniveles de energía

muy similar. – Cada nivel tiene tantos subniveles como indica su número y pueden contener

un número máximo de electrones.

– Los electrones se distribuyen en los subniveles de energía, por lo que ocupan los subniveles de menor energía además energia.aquesta distribución se denomina configuración electrónica de un átomo.

Nivells (n) 1 2 3 4

Subnivells s s p s p d s p d f

Electrons per

subnivell2 2 6 2 6 10 2 6 10 14

Electrons per nivell

2 8 8 , 10 8, 10 14

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

Escribe en tu libreta:

a) La configuración electrónica del átomo de Neón. Busca los datos que necesites en la tabla periòdica.

b) Escribe la configuración electrónica del átomo de fósforo, con 15 electrones.

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

Configuraciones electrónicas

Elemento Símbolo N. Atómico (Z) Configuración electrónica

Neón Ne 10 1s2 2s2 2p6

Sodio Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

Magnesio Mg 12 1s2 2s2 2p6 3s2

Aluminio Al 13 1s2 2s2 2p6 3s23p1

Silicio Si 14 1s2 2s2 2p6 3s23p2

Fósforo P 15 1s2 2s2 2p6 3s23p3

Azufre S 16 1s2 2s2 2p6 3s23p4

Cloro Cl 17 1s2 2s2 2p6 3s23p5

Argón Ar 18 1s2 2s2 2p6 3s23p6

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

Configuraciones electrónicas de los gases nobles

• Cómo reaccionan los elementos? Ceden o comparten electrones •  ¿De qué depende la reactividad QUÍMICA de un elemento?

De su configuración electrónica. •Y, ¿qué quieren los elementos cuando se combinan? Alcanzar configuración electrónica de gas noble. Tener 8 electrones en la última capa energética.

Los electrones de la última capa (electrones de valencia) determinarán la reactividad química de un elemento.

Elemento Símbolo Nº atòmico (Z)

Config. electrónica

Helio He 2 1s2

Neón Ne 10 1s2 2s2 2p6

Argón Ar 18 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Criptón Kr 36 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

Xenón Xe 54 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

•Un elemento gana o pierde electrones para alcanzar configuración de gas noble. •Elemento que pierde electrones: queda cargado positivamente: CATIÓN •Elemento que gana electrones: queda cargado negativamente: ANIÓN

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

Elemento

Símbolo (Z)

Configuración electrónica átomo neutro

Electrones que intercambia

Ión Configuración electrónica ión

Aluminio Al (13) 1s22s22p63s23p1 Pierde 3 electrones

Al3+ 1s2 2s2 2p6

Sodio Na (11) 1s2 2s2 2p6 3s1 Pierde 1 electrón

Na1+ 1s2 2s2 2p6

Cloro Cl (17) 1s22s22p63s23p5 Gana 1 electrón

Cl1- 1s22s22p63s23p5

Oxígeno O (8) 1s2 2s2 2p4 Gana 2 electrones

O2- 1s2 2s2 2p6

TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos

Mendeleiev (1869) hizo la primera ordenación de los elementos conocidos en función de su masa atómica. No se conocían las partículas que forman el átomo. Su tabla periódica tenía 12 series horizontales y 8 columnas verticales o grupos

LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL

-Los elementos están ordenados por número atómico creciente

- Hay 7 períodos y 18 grupos.

- Conocer la configuración electrónica es vital para deducir propiedades químicas y reactividad de los elementos.

TABLA PERIÓDICA

TABLA PERIÓDICA

Nombres especiales:

Grupo 1: Alcalinos

Grupo 2: Alcalinotérreos

Grupos 3-12: Elementos de transición

Grupo 13: Térreos

Grupo 14: Carbonoides

Grupo 15: Nitrogenoides

Grupo 16: Calcógenos

Grupo 17: Halógenos

Grupo 18: Gases nobles

TABLA PERIÓDICA

¿Qué hace que un elemento tenga unas determinadas propiedades químicas?

Su configuración electrónica.

Los elementos de un mismo grupo tienen características químicas similares porque tienen el mismo número de electrones de valencia.

Grup 1: 1 electrón de valencia

Grup 2: 2 electrones de valencia

Grup 13: 3 electrones de valencia

....

Grup 17: 7 electrones de valencia

TABLA PERIÓDICA

PROPIEDADES PERIÓDICAS:

Carácter metálico: metales, no metales, semimetales.

Volumen atómico.

Volumen iónico.

TABLA PERIÓDICA

Metales:

Propiedades físicas:

- Brillo característica

- Fácil mecanización en láminas finas (maleabilidad) e hilos delgados (ductilidad).

- Buena conductividad eléctrica y térmica.

- Son sólidos a temperatura ambiente excepto Mercurio (Hg) y Galio (Ga).

- Suelen tener densidades altas, pero también los hay que la tienen baja como el sodio.

- Muchos metales son duros y presentan gran resistencia a la rotura. Excepción el sodio.

TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico

Metales

OroCobre

Plomo

Sodio HierroPlatino

Mercurio

TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico

No metales: Propiedades físicas:

- La mayoría son gases, pero también hay algún líquido y algún sólido.

- La mayoría son malos conductores del calor y de la electricidad.

CloroBromo

Iodo

Carbono grafito, diamante

TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico

Estructuras carbono grafito y diamante

TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico

Semimetales: Características intermedias entre metales y no metales.

Son Boro, Silicio, Germanio, Arsénico, Antimonio, Telurio, Astato.

Boro

Silicio

Germanio

TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico

Volumen atómico corresponde al volumen de la esfera que dibujan los electrones. Se obtiene a partir del radio de la esfera.

V atòmico = · r34

3

El volumen atómico:

-En un grupo augmenta hacia abajo.

-En un periodo disminuye hacia la derecha.+

+

-

-

En general, los elementos con V atómico pequeño, tienen los electrones del nivel más externo fuertemente atraídos por el núcleo y, por tanto, son cedidos con dificultad. Por el contrario, los que tienen volúmenes grandes los ceden con facilidad.

TABLA PERIÓDICA: Volumen atómico

Volumen iónico:

Cuando se pierde un electrón el volumen disminuye.

Cuando se gana un electrón el volumen augmenta.

TABLA PERIÓDICA: Volumen iónico