Modelomecanocuantico

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Modelomecanocuantico

  1. 1. NÚMEROS CUÁNTICOS  Y  CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
  2. 2. Habilidades  Ø Conocimiento  Ø Comprensión  Ø Aplicación  Ø Análisis
  3. 3. Co ntenido s ØNúmeros cuánticos  ØConfiguración electrónica  ØTabla periódica
  4. 4. Aprendizajes esperado s ØReconocer y determinar los números  cuánticos  ØConstruir una configuración electrónica  ØAnalizar una configuración electrónica  ØEmplear la tabla periódica
  5. 5. Mo delo Mec ano ­Cuántic o Ø  Explica la estructura atómica,  desarrollada por varios físicos de diversas  nacionalidades entre los años 1924 y 1927.  Ø  Origen de este modelo surge de la  hipótesis elaborada en 1924 por Louis de Broglie,  quien señala:  Ø  “Se comprobó que  electrones  presentan  reflexión y refracción (Comportamiento dual de  onda y partícula), igual como ocurre con las  ondas de luz” .
  6. 6. Hipó tesis de Bro glie ØLo anterior significa que:  Ø  “Cualquier partícula que tiene masa  con cierta velocidad, debe comportarse  además como una onda”.  ØEn 1927 la hipótesis fue comprobada  experimentalmente, es decir, los  electrones mostraron comportamiento  ondulatorio.
  7. 7. Princ ipio de Inc ertidumbre Ø De la particular conducta de los electrones, resulta  que no es posible determinar simultáneamente y con  igual exactitud, la posición y la velocidad de un  electrón.  Ø Este postulado se conoce con el nombre de:“Principio  de Incertidumbre de Heisenberg  Ø Enunciado en 1927.  Ø Werner Heisenberg obtiene premio Nobel de Física en  1933.
  8. 8. Números Cuánticos  ØSe  encargan  de  describir  al  electrón  dentro del átomo.
  9. 9. Clasific ac ió n de lo s Número s Cuántic o s  Nombre Símbolo  Información  Valores  Principal  n  Nivel  1,2,3 ...  Secundario  l  Subnivel  0,1,2,...n­1  Magnético  m  Orbital  ­l...o...+l  Giro del  Spin  s  +1/2 ,­1/2  electrón 
  10. 10. NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n)  ØIndica el nivel de energía dentro del  átomo.  ØSu valor se expresa como  n = 1,....., ¥ ØSe ha demostrado, tanto experimental  como teóricamente, que la población  máxima de electrones en un determinado  2  nivel es 2n  .
  11. 11. Electrones por Nivel Nivel  Número máximo por  2  nivel 2n  1  2  2  3  4 
  12. 12. NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO (l)  Øse simboliza por l. det la forma de los  orbitales presentes en cada nivel  energético.  ØSu valor es  l = 0,......, (n­1)  ØLos orbítales son la región de probabilidad  de encontrar al electrón en dicho nivel  energético.  ØEl máximo de electrones por orbital es 2  ØSe simbolizan  s,p,d y f
  13. 13. Clasificación de los Orbitales Orbital  Valor l  N°  Nº  tipo  orbitales  Electrones  2n 2  s  0  1  2  p  1  3  6  d  2  5  10  f  3  7  14 
  14. 14. Orbital s
  15. 15. Orbital p
  16. 16. NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m)  ØEs  el  tercer  número  cuántico  y  se  simboliza por m.  ØIndica la orientación espacial de un orbital.  ØInforma  en  que  orbital  ingresó  el  último  electrón en una configuración electrónica  Ø Su valor es m = ­l,...., 0,....,+ l
  17. 17. Valor de m según ingreso del último electrón  al orbital:  Ø Orbital tipo s :  0  Ø Orbital tipo p:  ­1  0  +1  Ø Orbital tipo d:  ­2  ­1  0  +1     +2  Ø Orbital tipo f:  ­3  ­2  ­1  0     +1     +2   +3
  18. 18. NÚMERO CUÁNTICO DE SPIN (s)  ØEs el cuarto y último número cuántico  ØSe simboliza por s.  ØInforma el sentido del giro del electrón en  un orbital.  ØIndica si el orbital donde ingresó el último  electrón esta completo o incompleto  ØSu valor es s = +1/2  incompleto  y  s = –1/2 completo
  19. 19. En una configuración electrónica un electrón  puede ser representado simbólicamente por:  indica  la  cantidad  de  Indica el número  electrones  existentes  en  un  cuántico principal (n)  tipo de orbital  1  3p  subnivel indica el número cuántico secundario (l)  Tipo de orbital   Números cuánticos   n = 3,  l =1,  m = ­1,  s = +1/2 
  20. 20. n  l  subnivel  ml  # de orbitales  en el subnivel  1  0  1s  0  1  2  0  2s  0  1  1  2p  1,0,­1  3  3  0  3s  0  1  1  3p  1,0,­1  3  2  3d  2,1,0,­1,­2  5  4  0  4s  0  1  1  4p  1,0,­1  3  2  4d  2,1,0,­1,­2  5  3  4f  3,2,1,0,­1,­2,­3  7
  21. 21. •  “Dos electrones en un átomo no pueden  tener  el  mismo  conjunto  de  números  cuánticos”.  Al menos  uno  de  los  cuatro  números cuánticos debe ser diferente.  •  Esta  condición  limita  la  capacidad  de  cada orbital , puesto que dos electrones  en un orbital pueden tener igual n,l y m  l pero deben tener diferente espín +1/2  y  ­1/2
  22. 22. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA  ØLa  configuración  electrónica  es  la  distribución  de  los  electrones  dentro  del  átomo, según principios que la regulan.
  23. 23. Los principios que la rigen son:  Ø PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI  “No puede haber dos electrones con los mismos  números cuánticos”.  Ø PRINCIPIO DE CONSTITUCIÓN  “Los  electrones  irán  ocupando  los  niveles  de  más baja energía en forma creciente”.  Ø PRINCIPIO  DE  MÁXIMA  MULTIPLICIDAD  DE  HUND  “Deberán existir el mayor número de electrones  desapareados posibles”.
  24. 24. REALIZACIÓN DE UNA   CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
  25. 25. Na  11  Ø Configuración electrónica  para 11 electrones  2  1s  2  2s  6  2p  1  3s  Números cuánticos  N = 3  l = 0  m = 0
  26. 26. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS  Ø se  organizan  según  el  orden  creciente  de  sus  números atómicos.  Ø El  número  atómico  es  el  mismo  para  todos  los  átomos  de  un  elemento,  independiente  de  que  un elemento tenga varios isótopos.  Ø Los  elementos  de  la  tabla  se  anotan  con  mayúscula  cuando  tengan  un  solo  carácter,  en  cambio  cuando  son  dos  caracteres,  la  primera  letra es mayúscula y la segunda minúscula.
  27. 27. Periodos  ØLas  siete  líneas  horizontales  que  aparecen  en  la  tabla  periódica  son  denominados períodos
  28. 28. Grupos  Ø Es un ordenamiento vertical de los elementos  en la tabla periódica, de acuerdo a propiedades  químicas semejantes.  Ø Los grupos A son los más importantes de la  tabla, sus elementos son denominados  representativos  Ø Los elementos de los grupos III B, IV B, V B, VI  B, VII B, VIII B, I B y II B constituyen los  llamados elementos de transición.  Note que el  grupo VIII B es un grupo triple  Ø Otra separación importante es la que división de  los elementos en metales, no metales y gases  nobles.
  29. 29. Elementos Representativos  Ø Se ubican en el grupo A de la tabla periódica. No  cumplen con la regla del octeto, es decir su último nivel  de energía no alcanza a tener 8 electrones.  Ø presentan incompletos los orbitales p (p1 al p5).  Ø Los elementos de los grupos I A al III A, tienen la  tendencia a ceder electrones para llegar a la  configuración de Gas Noble (ns2 np6) más cercano .  En cambio, los elementos de los grupos VI A y VII A,  captan  e­ para llegar a la configuración de gas noble  más cercano.
  30. 30. Grupo Nombre  Configuración  Electrónica  IA  Alcalinos  ns 1  IIA  Alcalinos  2  ns  térreos  IIIA  Térreos  2  1  ns  np  IVA  Carbonados  2  2  ns  np  VA  Nitrogenados  2  3  ns  np  VIA  Calcógenos  2  4  ns  np  VIIA  Halógenos  2  5  ns  np  VIIIA  Gases nobles  2  6  ns  np 
  31. 31. Elementos de Transición  ØSe sitúan en los grupos B  del sistema  periódico.  ØLos elementos pertenecientes a esta  clasificación presentan  orbítales d (d1 al  d10) en su último nivel de energía.
  32. 32. Elementos de Transición Interna  Ø Se ubican en la zona inferior de la tabla  periódica, también se les denomina  tierras raras.  ØSu principal característica es que  presentan orbítales f (f 1 al f 14) en su  último nivel de energía.
  33. 33. Gases Nobles  Ø Son el grupo 0 ó grupo VIIIA .  Ø Son químicamente gases, que presentan 8 ē  en  su último nivel de energía (ns2 np6), con  excepción del Helio (He) que presenta 2 ē.  Ø Los átomos de los gases nobles presentan  gran estabilidad química debido a su  configuración electrónica, puesto que  cumplen con la regla del octeto , es decir,  presentan una configuración electrónica  completa con 8 e­ en su último nivel energético.  Ø No reaccionan con otros elementos químicos,  recibiendo el nombre de inértidos.
  34. 34. La configuración electrónica de un elemento es  2  2  4  1s  2s  2p  , con esta información se puede afirmar  que dicho elemento  I. se clasifica como representativo  II. tiene 4 electrones de enlace  III. pertenece al segundo periodo y al grupo VIA en la  tabla periódica  es (son) correcta (s)  A) sólo I  B) sólo II  C) sólo III  D) sólo I y III  E) sólo II y III
  35. 35. La configuración electrónica del elemento  Mg establece que la secuencia correcta  12  de números cuánticos principal,  secundario y magnético del último electrón  son respectivamente  A) n =3,  l = 2, m = 0  B) n =2,  l = 1, m = +1  C) n =3,  l = 0, m = 1  D) n =2,  l = 1, m = ­1  E)  n =3,  l = 0, m = 0
  36. 36. Los halógenos tienen una configuración  electrónica externa que obedece a la  fórmula:  2  6  A) ns  np  2  10  B) ns  nd  2  3  C) ns  np  2  6  D) ns  np  2  5 E) ns  np 
  37. 37. Usted aprendió  •  Reconocer y determinar los números  cuánticos  •  Construir una configuración electrónica  •  Analizar una configuración electrónica  •  Emplear la tabla periódica

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