Qumica Unidad 3 Estructura atmica Fundamentos del tomo

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Química Unidad 3: Estructura atómica

Química Unidad 3: Estructura atómica

Fundamentos del átomo Localización adentro Partícula Carga Masa el átomo protón 1+ en núcleo

Fundamentos del átomo Localización adentro Partícula Carga Masa el átomo protón 1+ en núcleo ~1 a. m. u. neutrón 0 en núcleo ~1 a. m. u. electrón 1 núcleo que se ~0 a. m. u. mueve en órbita a. m. u. : unidad usada para medir la masa de alrededor átomos

número atómico: # de p+ -- el número entero en la tabla periódica --

número atómico: # de p+ -- el número entero en la tabla periódica -- determina identidad del átomo número total: 10 Ne 20. 1797 (# de p+) + (# de n 0) (No está en “el Table. ") Para encontrar la carga neta en un átomo, ep+considerar __ y __.

ion: un átomo cargado anión: ion de a (-) catión: ion de a (+)

ion: un átomo cargado anión: ion de a (-) catión: ion de a (+) -- más e- que p+ -- más p+ que e- -- formado cuando - - aumento e de los átomos pierden e Pienso anione ser negativoiones. eso s “Cuando veo un catión, veo un ion positivo; es decir, C A + ion. ”

Descripción Red Carga Atómico Número Masa Número Ion Símbolo 15 p+ 16 n 0

Descripción Red Carga Atómico Número Masa Número Ion Símbolo 15 p+ 16 n 0 18 e- 3 15 31 P 3 38 p+ 50 n 0 36 e- 2+ 38 88 Sen ior 2+ 2 52 128 Te 2 1+ 19 39 K 1+ 52 p+ 76 n 0 54 e- 19 p+ 20 n 0 18 e-

Isótopos: diversas variedades de los átomos de un el -- tener diff. #' s

Isótopos: diversas variedades de los átomos de un el -- tener diff. #' s de n 0; así, diff. masas -- algunos son radiactivos; otros no son Todos los átomos de un elemento reaccionan iguales, q Isótopo H-1 H-2 H-3 Masa 1 2 3 Átomos C-12 6 p+ 6 n 0 estable p+ n 0 Nombre común 1 0 1 1 1 2 protium deuterio tritio Átomos C-14 6 p+ 8 n 0 radiactivo

Isótopos radiactivos: tener demasiados o demasiado El núcleo intenta lograr un más bajo estado

Isótopos radiactivos: tener demasiados o demasiado El núcleo intenta lograr un más bajo estado de energía lanzando extraordinariamente energía como radiación ____. e. g. , a - o b - partículas, rayos del g período: la época necesaria para ½ de un radiactivo muestra a decaer en materia estable e. g. , C-14: -- el período es 5. 730 años -- decae en N-14 estable

Decir que 120 g la muestra de C-14 es encontrado hoy. Años de ahora

Decir que 120 g la muestra de C-14 es encontrado hoy. Años de ahora en adelante 0 5. 730 11. 460 17. 190 22. 920 = C-14 = N-14 g de C-14 presente 120 60 30 15 7. 5 g de N-14 presente 0 60 90 105 112. 5

q. Terminar la designación atómica … da el Info exacto sobre una partícula atómica

q. Terminar la designación atómica … da el Info exacto sobre una partícula atómica masa # carga elemento (eventualment símboloe) atómico # 125 I 53 Bocio debido a carencia del 1 el yodo ahora está agregado

Protones Neutrones Electrone s 92 146 92 11 12 10 34 45 36 27

Protones Neutrones Electrone s 92 146 92 11 12 10 34 45 36 27 32 24 17 20 18 25 30 18 Completo Atómico Designación 238 U 92 23 1+ Na 11 79 2 SE 34 59 3+ Co 27 37 1 Cl 17 55 7+ Ma 25 ng

Desarrollo histórico del modelo atómico Griegos (~400 B. C. E. ) Democritus y Leucippus

Desarrollo histórico del modelo atómico Griegos (~400 B. C. E. ) Democritus y Leucippus La materia es discontinua (es decir, “granoso "). Modelo griego del átomo

q. Indirectas en el átomo científico ** Antonio Lavoisier: ley de la conservación de

q. Indirectas en el átomo científico ** Antonio Lavoisier: ley de la conservación de la masa ** José Proust (1799): ley de proporciones definidas: cada el compuesto tiene una proporción fija e. g. , agua. . . 8 g O: 1 g H óxido del cromo (ii). . . . Cr de 13 g: 4 g O

q. Indirectas en el átomo científico (cont. ) ** John Dalton (1803): ley de

q. Indirectas en el átomo científico (cont. ) ** John Dalton (1803): ley de proporciones múltiples: Cuando dos diversos compuestos tener mismos dos elementos, iguales masa de los resultados de un elemento adentro múltiplo de número entero de la masa de otra. e. g. , agua. . . 8 g O : 1 g H 2 16 g O : 1 g H peróxido de hidrógeno. . : 4 g O óxido del cromo (ii). . . . Cr de 13 g óxido del cromo (vi). . . Cr de 13 g : 12 g O 3

Teoría atómica de John Dalton (1808) 1. Los elementos se hacen de no s

Teoría atómica de John Dalton (1808) 1. Los elementos se hacen de no s o tom á s e. l o b las partículas indivisibles llamaron L i s i ndiv i n o s los átomos. 2. Los átomos del mismo elemento están ¡Is óto exactamente po s! 3. Los compuestos se forman igualmente; particularmente, tienen el mismo cerca Massachusetts. Dalton el ensamblar de átomos de modelo dos del átomo o más elementos en fijo, cocientes del número e. g. , 1: 1, 2: 1, 1: 3, 2: 3, 1: 2: 1 entero. Na. Cl, H 2 O, NH 3, FE 2 O 3, C 6 H 12 O 6

** Guillermo Crookes (1870 s): El causar de los rayos la sombra emitido de

** Guillermo Crookes (1870 s): El causar de los rayos la sombra emitido de cátodo. CRT de la cruz maltesa pantalla de radar televisión computadora monitor

q. El Thomsons (~1900) J. J. Thomson descubierto ese los “rayos catódicos” son… …

q. El Thomsons (~1900) J. J. Thomson descubierto ese los “rayos catódicos” son… … desviado por eléctrico y campos magnéticos J. J. Thomson líneas del campo “rayos catódicos” eléctrico Tubo de Crooke … (-) partículas + + + -- -- -electrones fosforescente pantalla

Guillermo Thomson (a. k. a. , señor Kelvin): Puesto que el átomo era sabido

Guillermo Thomson (a. k. a. , señor Kelvin): Puesto que el átomo era sabido para ser eléctricamente neutral, él propuso el modelo del pudín de ciruelo. -- Cantidades iguales de (+) y (-) Señor Kelvin carga distribuida uniformemente en átomo. -- (+) es ~2000 X más masivo que (-) (ciruelo pudín) ++ ++ + + ++ - - - - Ciruelo de Thomson modelo del pudín

** James Chadwick neutrones descubiertos en 1932. -- n 0 no tener ninguna carga

** James Chadwick neutrones descubiertos en 1932. -- n 0 no tener ninguna carga y ser duro de detectar -- propósito de n 0 = estabilidad del núcleo Chadwick foto del líquido H 2 compartimiento Y ahora sabemos de muchos otras partículas subatómicas: quarks, muons, positrones, neutrinos, piones, etc.

q. Ernesto Rutherford (1909) q. Experimento de la hoja de oro Viga del a

q. Ernesto Rutherford (1909) q. Experimento de la hoja de oro Viga del a - partículas (+) dirigidas en la hoja de oro rodeada cerca pantalla fosforescente (de Zn. S). partícul a - fuente a viga plom o Zn. S pantall oro hoja

La mayoría del a - las partículas pasaron a través, algunos pescadas con caña

La mayoría del a - las partículas pasaron a través, algunos pescadas con caña levemente, y una fracción minúscula despidió detrás. Conclusiones: 1. El átomo es sobre todo espacio vacío. 2. (+) las partículas se concentran en el centro. núcleo = “poca tuerca” 3. (-) núcleo de la órbita de las partículas.

qq Modelo del depudín Dalton de(también ciruelo de el Thomson Griego) q Modelo del

qq Modelo del depudín Dalton de(también ciruelo de el Thomson Griego) q Modelo del Rutherford - + + + N + +- + - -

q. Modelos atómicos recientes Planck máximo (1900): Propuesto eso las cantidades de energía se

q. Modelos atómicos recientes Planck máximo (1900): Propuesto eso las cantidades de energía se cuantifican solamente se permiten ciertos valores Niels Bohr (1913): e puede poseer solamente cantidades determinadas de energía, y puede por lo tanto estar solamente seguro distancias del núcleo. planetario (Bohr) modelo e encontrad o N e- nunca encontrad o aquí

q. Experimento de la biología Para conducir un experimento de la biología, usted necesita

q. Experimento de la biología Para conducir un experimento de la biología, usted necesita 100 ml de la cola por ensayo, y de usted planear conducir Si 1 poder contiene 355 ml de cola, y allí 500 ensayos. son 24 latas en un caso, y las ventas de cada caso para $4. 89, y hay los impuestos sobre venta 7. 75%… A. ¿Cuántas cajas debe usted comprar? 6 casos B. ¿Cuánto la costará? $31. 61

modelo mecánico del quántum modelo de la nube de electrón modelo de la nube

modelo mecánico del quántum modelo de la nube de electrón modelo de la nube de la carga Schroedinger, Pauli, Heisenberg, Dirac (hasta 1940): Según el QMM, nunca sabemos para seguro donde la e- estar en un átomo, pero las ecuaciones del QMM nos dicen la probabilidad que encontraremos electrón en cierta distancia del núcleo.

q. Masa atómica media (masa atómica, AAM) Ésta es la masa media cargada de

q. Masa atómica media (masa atómica, AAM) Ésta es la masa media cargada de todos los átomos de un elemento, medido en a. m. u. El Ti tiene cinco naturalmenteisótopos Para un elemento con de ocurrencia isótopos A, B, etc. : AAM = masa A (% de A) + B total (% de B) +… % de la abundancia (utilizar la forma decimal de los %; e. g. , uso 0. 253 para 25. 3%)

Los átomos Li-6 tienen amu de la masa 6. 015; Los átomos Li-7 tienen

Los átomos Li-6 tienen amu de la masa 6. 015; Los átomos Li-7 tienen amu de la masa 7. 016. Li-6 compone 7. 5% de todos los Baterías de átomos de Li. Li AAM = masa A (% de A) + B total (% de B) Hallazgo AAM de Li. AAM = 6. 015 amu del amu (0. 075) + (0. 925) 7. 016 AAM = 0. 451 amu + amu 6. 490 AAM = amu 6. 94 ** El número decimal en la tabla se refiere… masa molar (en g) O EL AAM (en amu). 6. 02 x 1023 átomos 1 átomo del “promedio”

Isótopo Masa Si-28 Si-29 amu 27. 98 amu 28. 98 ¿? Si-30 % abundancia

Isótopo Masa Si-28 Si-29 amu 27. 98 amu 28. 98 ¿? Si-30 % abundancia 92. 23% 4. 67% 3. 10% AAM = MA (% de A) + MB (% de B) + MC (% de C)= 27. 98 (0. 9223) + 28. 98 (0. 0467) + X (0. 031) 28. 086 = 25. 806 + 1. 353 28. 086 = 27. 159 + 0. 031 X 0. 927 = 0. 031 X 0. 031 X = MSi-30 = amu 29. 90 + 0. 031 X 0. 031

Configuraciones del electrón “e- ” Reglas que activan 1. Máximo de dos e- por

Configuraciones del electrón “e- ” Reglas que activan 1. Máximo de dos e- por la pista que activa (es decir, or 2. Orbitarios más fáciles se llenan primero. orbitario de p orbitario de de s (Rolling Hills) d (llano) (colinas escarpadas ) 3. e- debe ir 100 X alrededor. 4. Todos los orbitarios de la dificultad igual deben tener uno - antes de doblar para arriba. e 5. e- en el mismo orbitario debe ir enfrente de maneras.

orbitarios -) 2 p (3 de éstos, 6 e orbitario 2 s (1 de

orbitarios -) 2 p (3 de éstos, 6 e orbitario 2 s (1 de éstos, 2 e-) orbitario 3 s (1 de éstos, 2 e-) orbitario 4 s (1 de éstos, 2 e-) orbitarios -) 3 d (5 de éstos, 10 e orbitario 1 s (1 de éstos, 2 e-) orbitarios -) 4 p (3 de éstos, 6 e 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 10 4 p 6… 1. 2 3. 4 5 -10 11. 12 13 -18 19. 20 21 -30 31 -36 orbitarios -) 3 p (3 de éstos, 6 e

Configuraciones del electrón de la escritura Donde está la e-¿? (probablemente) H 1 s

Configuraciones del electrón de la escritura Donde está la e-¿? (probablemente) H 1 s 1 Él 1 s 2 Li 1 s 2 2 s 1 N 1 s 2 2 p 3 Al 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 1 Ti 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 2 Como 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 10 4 p 3 Xe 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 10 4 p 6 5 s 2 4 d 10 5 p 6 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 10 4 p 6…

Secciones de la tabla periódica a saber sbloquear dbloquear f-bloquear pbloquear

Secciones de la tabla periódica a saber sbloquear dbloquear f-bloquear pbloquear

q. Tres principios sobre electrones Principio de Aufbau: e- tomará bajo-energía orbitario disponible 3

q. Tres principios sobre electrones Principio de Aufbau: e- tomará bajo-energía orbitario disponible 3 d 10… 4 s 2 3 p 6 3 s 2 2 p 6 2 2 s Regla de para los orbitarios de la igual 1 s 2 Hund: energía, cada uno debe tener una e antes Friedrich Hund cualesquiera tardan un segundo Principio de exclusión de Pauli: dos e- en el mismo orbitario tener diversas vueltas Wolfgang Pauli

Diagramas orbitales … vueltas de la demostración de e- y en que el orbita

Diagramas orbitales … vueltas de la demostración de e- y en que el orbita O 1 s 2 s 2 p 3 s 3 p P

Configuración del electrón de la taquigrafía (S. E Para escribir S. E. C. para

Configuración del electrón de la taquigrafía (S. E Para escribir S. E. C. para un elemento: 1. Poner el símbolo del gas noble que precede elemento en soportes. 2. Continuar la escritura e- config. de ese punto. S [Ne] 3 s 2 3 p 4 Co [AR] 4 s 2 3 d 7 En [Kr] 5 s 2 4 d 10 5 p 3 Cl [Ne] 3 s 2 3 p 5 Rb [Kr] 5 s 1

q. La importancia de electrones En “activar sigue” analogía, las pistas representan - puede

q. La importancia de electrones En “activar sigue” analogía, las pistas representan - puede ser en regiones de espacio donde una e orbitarios: En una e genérica- config (e. g. , 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6…): coeficiente # del nivel de energía exponente # de e- en esos orbitarios Generalmente como nivel # aumentos de energía, e-… TENER MÁS ENERGÍA Y SER MÁS LEJANO DE NÚCLEO

electrones del núcleo: en niveles de energía internos; cerca de núcleo electrones de la

electrones del núcleo: en niveles de energía internos; cerca de núcleo electrones de la valencia: Él: 1 s 2 Ne: [Él] 2 s 2 2 p 6 en nivel de energía externo IMPLICADO ADENTRO PRODUCTO QUÍMICO -) (2 v. e VINCULACIÓN (8 v. e-) AR: [Ne] 3 s 2 3 p 6 (8 v. e-) Kr: [AR] 4 s 2 3 d 10 4 p 6 (8 v. e-) Los átomos del gas noble tienen cáscaras COMPLETAS de la valencia. Son estables, de poca energía, y unreactive.

Otros átomos “quieren” ser como los átomos del gas ** Dan lejos o adquieren

Otros átomos “quieren” ser como los átomos del gas ** Dan lejos o adquieren e-. la tendencia para los átomos “quiere” 8 eregla del octeto: en la cáscara de la valencia -- no se aplica a él, Li, sea, B (que quieren 2) o a H (que quiere 0 o 2) átomo del flúor, F 9 p+, 9 e- robar 1 e- 9 p+, 10 e- átomo de la clorina, C Cómo estar como 17 p+, 17 e- ¿un gas noble…? robar 1 e- F 1 El átomo de F algo ser F 1 ion. 17 p+, 18 e- Cl 1 El átomo del Cl algo ser Cl 1 ion.

átomo del litio, Li átomo del sodio, Na 3 p+, 3 e- Cómo estar

átomo del litio, Li átomo del sodio, Na 3 p+, 3 e- Cómo estar como 11 p+, 11 e- ¿un gas noble…? perder 1 e- 3 p+, 2 e- Li 1+ El átomo de Li algo ser Li 1+ ion. 11 p+, 10 e- Na 1+ El átomo del Na algo ser Na 1+ ion.

Saber las cargas en estas columnas de la tabla: 1+ 2+ Grupo 1: Grupo

Saber las cargas en estas columnas de la tabla: 1+ 2+ Grupo 1: Grupo 2: Grupo 13: Grupo 15: Grupo 16: Grupo 17: Grupo 18: 1+ 2+ 3+ 3 2 1 0 0 3+ 3 2 1

Nombramiento de los iones El nombre de elemento del uso de los cationes y

Nombramiento de los iones El nombre de elemento del uso de los cationes y enton e. g. , Ca 2+ ion del calcio Cs 1+ ion del cesio Al 3+ ion de aluminio lusión del cambio de los aniones del nombre de elemento y entonces decir el “ion” e. g. , S 2 ion del sulfuro P 3 ion del fosfuro N 3 ion del nitruro O 2 ion del óxido Cl 1 ion del cloruro

q. Luz Cuando toda la e- estar en el estado de energía posibl estado

q. Luz Cuando toda la e- estar en el estado de energía posibl estado de un átomo está en el _____. tierra e. g. , Él: 1 s 2 ENERGÍA (CALOR, LUZ, ELÉCTRICOS, ETC. ) Si la cantidad “correcta” de energía es absorbida por una “saltar” a un nivel de una energía más alta. Éste es un in estado la condición momentánea llamó el _____. emocionado e. g. , él: 1 s 1 2 s 1

Cuando e- caídas de nuevo a una bajo-energía, más es orbitario (puede ser que

Cuando e- caídas de nuevo a una bajo-energía, más es orbitario (puede ser que sea el orbitario que comenzó a la fuerza no), átomo lanza la cantidad “correcta” de energía como luz. LUZ EMITIDA Cualquier-viejo-valor de la energ se absorbe o lanzado NO AUTORIZACIÓN. Esto explic las líneas de color en espectro de emisión.

Espectro de emisión para un átomo de hidrógeno Serie de Lyman: e- cae al

Espectro de emisión para un átomo de hidrógeno Serie de Lyman: e- cae al 1 r nivel de energía Serie de Balmer: e- cae al 2 do nivel de energía Descarga de H tubo, con energía Serie de Paschen: fuente y e cae al 3 ro nivel de energía espectroscopio espectro de emisión típico

Lyman (ULTRAV IOLETA) Balmer (visible) Paschen (IR) 6 TH E. L. 5 TH E.

Lyman (ULTRAV IOLETA) Balmer (visible) Paschen (IR) 6 TH E. L. 5 TH E. L. 4 TH E. L. ~ ~ ~ 3 RD E. L. 2 ND E. L. 1 ST E. L.