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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE AGUASCALIENTES CENTRO DE CIENCIAS BSICAS DEPARTAMENTO DE QUMICA
ACADEMIA DE QUMICA
QUMICA ESTRUCTURA ATMICA
Periodo: Agosto-Diciembre 2015.
LAQB ALEJANDRA MEDINA FIGUEROA
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Modelo atmico
Representacin estructural de un
tomo
Trata de explicar su comportamiento y
propiedades
No es un dibujo de un tomo
Es el diagrama conceptual del
funcionamiento de los tomos
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1808 formula una definicin precisa sobre las unidades indivisibles de la materia
Principio de la qumica
moderna.
Aportaciones:
Ley presiones parciales, proporciones mltiples, primer modelo naturaleza
de gases, Daltonismo
Modelo atmico
Hiptesis de Dalton
John Dalton (1766 1844)
Una reaccin qumica incluye slo la separacin, combinacin o
reordenamiento de los tomos nunca se crean o se destruyen.
Los compuestos estn formados por tomos de ms de un
elemento (relacin nmero entero o fraccin sencilla).
Los elementos estn formados por partculas
extremadamente pequeas llamadas tomos. (idnticos).
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Imagen: Teora atmica de Dalton
Descubre el electrn (1898)
Pudn de pasas
Determino la relacin entre la carga elctrica y la masa de un electrn.
Tubo de rayos catdicos y teora electromagntica
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Imagen: Tubo de rayos catdicos. Punto A (presencia de un campo magntico), punto C (presencia de un campo elctrico), punto B (no campos
externos presentes o bien efecto cancelado)
Electrodos
+ -
Campo elctrico
Campo magntico
Imagen: Rayos catdicos en un tubo de descarga. Los rayos son invisibles, el color verde (fluorescencia de Sulfuro de zinc que
recubre al tubo).
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Los electrones estn incrustados en una masa cargada positivamente
Electrones Masa cargada positivamente
1895 Wilhelm Rntgen (rayos catdicos al ser
emitidos a vidrio y metales producan rayos
desconocidos rayos X)
Antoine Becquerel, compuestos de uranio
causaban oscurecimiento de placas fotogrficas en
ausencia de rayos catdicos
Marie Curie, siguiere el nombre de radiactividad (emisin espontanea de partculas y/o radiacin)
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Imagen: El decaimiento o descomposicin de las sustancias radiactivas como el uranio, produce tres tipos de rayos. Rayos alfa (partculas
cargadas positivamente partculas , los rayos beta (partculas , son electrones), los rayos gama (no presenta carga).
1910, utiliz partculas alfa para demostrar la estructura
de los tomos.
Utiliz lminas muy delgadas de oro y de otros metales como blanco de partculas provenientes de
una fuente radiactiva.
Resulto tan increble como si usted hubiera lanzado una bala de 15 pulgadas a un trozo de papel de seda y la bala se
hubiera regresado hacia usted.
Modelo nuclear
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Imagen: Experimento Rutherford, incidencia de partculas sobre lmina de oro.
Modelo nuclear
Rutherfod
La mayor parte de los tomos es
espacio vaci.
Cargas positivas de los tomos
(ncleo)
Repulsin de fuerzas
Las partculas cargadas
positivamente protones
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Ncleo Protones
(positivos)
Electrones (negativos)
Imagen: Modelo nuclear de Rutherford
Bombarde una delgada lmina de Berilio con
partculas
El metal emiti una radiacin de muy
alta energa similar a los rayos
Denomin neutrones a estas partculas elctricamente neutras con masa poco
mayor que la masa de los protones.
Descubrimiento del neutrn.
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Imagen: Modelos atmicos basados en los experimentos de Chadwick
1913, aplic las ideas de cuantificacin de la energa al
tomo de hidrgeno.
Los electrones orbitan el ncleo del
tomo a grandes velocidades.
Su modelo atmico constituyo una de las bases fundamentales de la mecnica
cuntica.
Modelo descartado 13
aos despus por el modelo
matemtico
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Postulados de Bohr
Los electrones orbitan el tomo, en niveles discretos y cuantizados de
energa (no todas lar rbitas permitidas).
El radio de la rbita es constante.
Si hay energa radiante el electrn puede cambiar de rbita
absorbiendo la radiacin.
Si cambia de una orbita de mayor radio a una
de menor radio entonces el tomo
emite la diferencia de energa como luz
Imagen: Modelo atmico de Bohr
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Premio Nobel de fsica en 1933.
Mecnica cuntica
Describe matemticamente como se
comportan los e- y los tomos
La ecuacin Schrdinger determina la energa de los electrones de acuerdo
a una funcin de onda
Modelo puramente terico, es valido a sus resultados y conclusiones probados
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Imagen: Ecuacin de Schrdinger
Imagen: Model atmico Schrdinger
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Imagen: Model atmico Schrdinger, Nube de electrones
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Parte de la fsica, cuyos principios y leyes solo se aplican a las partculas subatmicas.
TEORA CUNTICA
Mecnica cuntica
Electrodinmica cuntica
Cromodinmica cuntica
Fundacin
Fenmenos electromagnticos
Teora de color del quark
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Los e- se encuentran en un nivel mnimo de energa (Basal).
Mientras los e- orbitan no absorcin o emisin de energa.
Concepto de estados estacionarios de energa (Bhr)
La masa como la luz, tienen ambas caractersticas: partcula y de onda.
Los e- tiene asociada una onda, la radiacin se puede comportar como un haz de partculas.
Naturaleza dual de la masa (Principio de Dualidad) (Luis de
Broyle)
Es imposible conocer el momentm y la posicin del e- en un instante determinado.
Principio de incertidumbre (Heisenberg)
Tabulacin nos indica la zona
atmica donde es probable
encontrar un e-
n, l, m y s
Resultado de la ecuacin
de Schrdinger
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NMERO CUNTICO
VALORES PERMITIDOS
DETERMINA
n n = 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 Designa el nivel energtico principal en el cual se localiza un e- dado.
l l = 0 hasta n-1
l determinado por el
valor de n.
Determina la energa asociada con el movimiento del e- alrededor del ncleo .
Indica el tipo de subnivel en el cual se localiza un e-.
Cada nivel / subniveles/
m 2 l + 1 Orientacin espacial de los orbitales contenidos en los subniveles energticos.
s + 1/2 -1/2 Campo magntico elctrico generado por
el electrn al girar sobre su propio eje. Direccin sentido o antisentido.
Tabla 1: Nmeros cunticos
Orbital REEMPE
Tabla 2: Los orbitales de los primeros cuatro niveles
Nota: para el nivel 5 (4 subniveles), para el nivel 6 (3 subniveles) y para el nivel 7 ( 2 subniveles).
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Tabla: Mximo nmero de electrones para los subniveles de los primeros cuatro niveles
Nota: para el nivel 5 (4 subniveles = 32 e-), para el nivel 6 (3 subniveles = 18 e-) y para el nivel 7 ( 2 subniveles = 8 e-).
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CONFIGURACIN ELECTRNICA
(REGLAS)
PRINCIPIO DE EXCLUSIN DE PAULI
PRINCIPIO DE EDIFICACIN PROGRESIVA O REGLA DE AUF-BAU
PRINCIPIO DE MXIMA MULTIPLICIDAD O REGLA DE HUND
En un orbital pueden haber hasta dos e- de spin opuesto.
No 2 e- con 4 # cunticos iguales.
Cada nuevo e- aadido a un tomo entrar en el orbital disponible de mnima energa.
Dentro de un subnivel, los primeros e- ocupan orbitales separados y tienen spines paralelos
Indica el nmero de e- en cada orbital de cada nivel energtico de un tomo en su estado de mnima energa.
1s, 2s 2p, 3s 3p, 4s 3d 4p, 5s 4d 5p, 6s 4f 5d 6p, 7s 5f 6d 7p
ENERGA
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Nmero de electrones
Subnivel
Nivel
Nmero de electrones
Subnivel Nivel
1s Orbitales en el subnivel Separacin
de subniveles
energticos
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Realizar la configuracin electrnica por notacin electrnica y por diagrama energtico de los siguientes elementos.
17Cl
26Fe 53I
30Zn 47Ag
Mtodo para simplificar la configuracin electrnica
Partimos del gas noble cuyo nmero de e- sea inmediato inferior al del tomo que se desea representar
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Secuencia de configuracin electrnica por notacin electrnica de los gases nobles.
Kernel por diagrama energtico
Kernel por notacin electrnica
15P = 1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p3
15P = [Ne] 3s2 3p3
Notacin electrnica
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Realizar la configuracin electrnica por el mtodo Kernel por notacin electrnica y por diagrama energtico de los siguientes elementos.
24Cr
46Pd 80Hg
73Ta
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