Conocimienos Previos

Gabii Burguer

Luis de Broglie:•En 1924 Broglie dio respuesta sobre la

inquietud del modelo atómico de Bohr al plantear: ‘‘Si las ondas luminosas se pueden comportar como un rayo de partículas, es posible que los electrones posean las propiedades ondulatorias’’

•λ= h mν

El electrón tiene una longitud de onda (λ) lo cual depende de su masa (m) y de su velocidad (v).

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•Una corriente de electrones exhibe el mismo comportamiento ondulatorio que la radiación electromagnética.

•Comportamiento dual de corpúsculo y onda:

Posee masa y se mueve a velocidades elevadas.

Direccion

Ond

a M

agne

tica

OndaElectrica

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Luis de Broglie:

•En 1924 postulo: ‘‘Los electrones tienen un comportamiento dual de onda y partículas, pues cualquier partícula que tuviera masa y se moviera a cierta velocidad, podía comportarse además como onda.

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Werner Heinserberg:

•En 1927 Sugiere que es imposible conocer con exactitud la posición, el momento (m∙v) y la energía de un electrón y en general de una partícula de pequeño tamaño, lo cual llamó principio de incertidumbre.

•Principio de incertidumbre: Incapacidad de determinar exactamente la posición; velocidad y energía de manera simultanea de un electrón dentro del átomo.

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Erwin Schrödinger • En 1927 a partir de sus estudios matemáticos,

junto con las conclusiones De Broglie, establece una ecuación compleja que permite obtener una función de onda (ψ) también denominada orbital que en su expresión cuadrática (ψ²) contiene la información que describe probabilísticamente el comportamiento del electrón en el átomo. Además, establece que esta función de onda corresponde a la distribución de densidad electrónica, que es mayor cerca del núcleo y menor a medida que se aleja del núcleo.

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Erwin Schrödinger

•Su postulado: ‘‘Existencia de un numero ilimitado de funciones de onda por nivel energético y a su vez estas en un átomo multielectronico, resultan tener diferentes energía a lo que se les denomina subniveles.’’

•Los cuales reconocemos con las letras ‘‘S-P-D-F’’

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NUMEROS CUANTICOS:1) Numero cuántico principal (n): Indica el

nivel de energía donde se encuentra el electrón.▫Toma valores de 1 hasta infinito▫Son números enteros positivos.2) Numero cuántico secundario (l): Indica los subniveles de energía.

Indica el tipo de orbital Por cada valor del n° cuántico principal al n°

cuántico azimutal, toma los valores desde 0 hasta n-1

Si n= 1 l= 0

Si n= 2 l= 0, 1

Si n= 3 l= 0, 1, 2

Si n= 4 l= o, 1, 2, 3 Gabii Burguer

•Numero cuántico magnético (m): Indica la orientación espacial del orbital.

▫Toma los valores de –l 0 l+ por cada valor del n° cuántico azimutal.

NUMEROS CUANTICOS:

Numero cuántico principal (n)

Numero cuántico secundario (l)

Numero cuántico magnético (m)

1 0 0

2 01

0-1, 0, +1

3 012

0-1, 0, +1

-2, -1, 0, +1, +2 Gabii Burguer

•Numero cuántico de Spin-Espin: Indica el giro que tiene el electrón sobre su propio eje.▫Toma los valores de:

+1/2 -1/2

+1/2 -1/2

NUMEROS CUANTICOS:

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Orbitales Atómicos•Los números cuánticos permiten analizar

en profundidad los orbitales atómicos de los átomos simples hasta los átomos polielectrónicos, según la relación que se muestra en la siguiente tabla:

n l m

1 0 0

2 01

0-1, 0, +1

3012

0-1, 0, +1

-2, -1, 0, +1, +2

Numero de orbitales en la subcapa

Designación de los orbitales atómicos

Numero de orbitales en la

capa

1 1s 1

13

2s2py 2px 2pz 4

135

3s3py 3px 3pz

3d1 3d2 3d3 3d4

3d5

9

Orbitales s

•Definir la forma de un orbital no e tan fácil, ya que estos no tienen una forma bien definida.

•La siguiente imagen nos muestra la forma aproximada que nos permitirá comprender con mayor facilidad los enlaces químicos.

x

y

z

x

y

z

x

y

z

1s

2s

3s

Orbitales p

•Estos comienzan en el nivel 2 (n=2) Si n=2, l toma los valores 0 y 1. Cuando l es 1, los números cuánticos magnéticos son -1, 0, +1, presentando entonces tres orbitales (2px, 2py, 2pz) como muestra la siguiente imagen.

Orbitales d: • Los orbitales d aparecen cuando n=3 o mayor. Si n=3 y

el valor de l es 2, m= -2, -1, 0, +1, +2 que corresponde a los orbitales 3d1, 3d2, 3d3, 3d4, 3d5

Desafío Científico:Habilidades a desarrollar: Aplicar y Asociar.

• Determina los valores del numero cuántico principal y numero cuántico magnético para los siguientes orbitales y subniveles:▫ A. 3p B. 4s C. 4d

• Indica cual es el numero de orbitales asociado con los siguientes números cuánticos principales.▫ A. n=2 B. n=3 C. n=4

• Identifica los números cuánticos (n y l) de los electrones que se encuentran en los siguientes orbitales.▫ A. 1s B. 2p C. 3p

•Para entender el comportamiento electrónico de los átomos poli eléctricos se establece la configuración electrónica. La configuración electrónica esta descrita mediante un esquema de llenado… que se indica mediante flechas.

Principios de Construcción:

•Algunos aspectos energéticos y electrónicos impedían comprender a cabalidad el comportamiento de los electrones en átomos multielectronico. La respuesta la dio el principio de Aufbau o de construcción que se componen de los siguientes:

EN LA SIGUIENTE DIASPOSITIVA.

Principio de mínima energía:

•‘‘Los electrones se ubican primero en los orbitales de mas baja energía; por lo tanto, los de mayor energía se ocuparán sólo cuando los primeros hayan agotado su capacidad’’

Principio de exclusión de Pauli:• Los orbitales son ocupados por dos electrones

como máximo, siempre que presenten espines distintos. Por lo tanto en un átomo no pueden existir dos electrones que tengan los mimos números cuánticos.

• Por ejemplo el orbital que tiene mas de un subnivel P, se tiene:

Px Py Pz

Principio de Máxima Multiplicidad de Hund•En orbitales de la

misma energía los electrones entran de a uno, ocupando cada orbital con el mismo spin. Cuando se Alcanza el semillenado, recién se produce el apareamiento con los spines opuestos.

Px Py Pz

Px Py Pz

Px Py Pz

Px Py Pz

Llenado Progresivo.

Cantidad de electrones por Orbital:

•ℓ: o Orbital tipo s= 2é s•ℓ: 1 Orbital tipo p= 6é px, py, pz.•ℓ: 2 Orbital tipo d= 10é d1, d2, d3, d4, d5.•ℓ: 3 Orbital tipo f= 14é f1, f2, f3, f4, f5,

f6, f7.

Gases nobles: Son elementos químicamente inactivos y tienen todo los subniveles completos.

• Helio[He] Z= 2• Neón[Ne] Z= 10• Arpón[Ar] Z= 18• Kriptón[Kr] Z=18• Xenón[Xe] Z= 50• Radón[Rn] Z= 86• El Numero Atómico nos dice cuantos electrones se van a repartir,• Numero Atómico (Z) Indica la cantidad de protones que tiene el

átomo en su núcleo.• Átomo neutro tiene igual cantidad de protones y electrones. • Catión: Átomo o grupo de átomo que sede é que tiene carga

positiva.• Anión: Átomo o grupo de átomo que gana é que tiene carga

negativa.

Configuración Electrónica.

•Distribución de los é en los niveles y subniveles de energía.

•Para realizar una configuración electrónica es necesario conocer:▫Principio de llenado de orbitales▫Cantidad de electrones que acepta cada

nivel▫Diagrama de llenado de orbitales▫Numero atómico y símbolo de los gases

nobles.

Configuración electrónica: Existen cuatro formas de escribir la configuración electrónica.

•Global: Se disponen los electrones según la capacidad de niveles y subniveles.

•Global Externa: Se indica en un corchete [] un gas noble y posterior mente los niveles y subniveles que no estén incluidos en ese gas noble.

•Por orbital Detallada: indica la ubicación de electrones por orbital

•Diagrama de orbitales: Se simboliza cada orbital utilizando

Ejemplo:•Si Z=48

▫Configuración Global: 1s², 2s², 2p6, 3s², 3p6, 4s², 3d10, 4p6, 5s², 4d10▫Configuración Global externa:1s², 2s², 2p6, 3s², 3p6, 4s², 3d10, 4p6, 5s², 4d10 36 = Kriptón. Entonces= [Kr]5s2, 4d10▫Configuracion Detallada:1s², 2s², 2px², 2py², 2pz², 3s², 2px², 3py², 3pz²,

4s², 3d1², 3d2², 3d3², 3d4², 3d5², 4px², 4py², 4pz², 5s², 4d1², 4d2², 4d3², 4d4², 4d5².

Diagrama de Orbitales.

• 1s², 2s², 2px², 2py², 2pz², 3s², 2px², 3py², 3pz²,

• 4s², 3d1², 3d2², 3d3², 3d4², 3d5², 4px², 4py², 4pz²,

• 5s², 4d1², 4d2², 4d3², 4d4², 4d5².

2d³Numero cuántico de Spin. Cantidad de é.

Numero cuantico Azimutal (l) tipo de orbital.0s 1p 2d 3f

Numero cuántico principal (n) nivel de energía.