Teoras Atmicas Objetivo Conocer y comprender el modelo

Teorías Atómicas

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

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

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

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

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

Modelos Atómicos ØThomson Ø“budín de pasas”

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Números Cuánticos Numero Cuántico Secundario(l) Orbitales ℓ en número s 0 p 1 d 2 f 3

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

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

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

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

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

Realización de una configuración electrónica: Regla de las diagonales:

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

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

Representación de la configuración electrónica: Se puede representar con dos diferentes notaciones: Ø 1)Notación global: Se indica los niveles energéticos principales, (1, 2, 3…. , ), el o los subniveles energéticos (s, p, d, f) ocupados en cada nivel principal y el número de electrones en cada orbital (x) 11 Na: 1 s 2 2 p 6 3 s 1

11 Na • Configuración electrónica para el elemento Sodio con 11 electrones. 1 s 2 2 p 6 3 s 1 Números cuánticos n=3 +1/2 =0 ml = 0 ms =

Representación de la configuración electrónica: Ø 2)Notación global externa: En esta notación, que es más compacta que la primera, se reemplaza parte de la configuración electrónica por el símbolo del gas noble de Z inmediatamente anterior al elemento. 11 Na [10 Ne] 3 s 1

Ejercicio La configuración electrónica global externa para el elemento 16 S 2 - puede representarse por: A) [10 Ne] 3 s 2 3 p 4 B) [10 Ne] 3 s 1 3 p 7 C) [10 Ne] 3 s 2 3 p 2 D) [18 Ar] 4 s 2 E) [18 Ar]

Escriba la configuración electrónica global y los números cuánticos del Fósforo con Z= 15 • Respuesta 2 2 s 2 P : 1 s 15 n= 3 l= 1 2 p 6 3 s 2 3 p 3 ml= +1 ms= +1/2

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

Escriba la configuración global y los números cuánticos para los siguientes elementos: 20[Ca] : 1 s 2 2 s 22 p 63 s 23 p 64 s 23 d 104 p 65 s 2 [Sr]: 1 s 38 16[S]: 1 s 2 2 s 22 p 63 s 23 p 4

Escriba la configuración global externa y los números cuánticos para los siguiente s elementos: 17[Cl]: 29[cu]: 49[In]: 23 p 5 [Ne]3 s 10 104 s 1 [Ar]3 d 18 105 s 25 p 1 [Kr]4 d 36

Escriba la configuración electrónica global y global externa y sus números cuánticos respectivos para los siguientes iones: Li+ FMg 2+ Al 3+ S 2 Ca 2+