Taller de atomos

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Taller de atomos

  1. 1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA COLEGIO SIMÓN BOLIVAR SEDE: CENTRAL - TARDE GUÍA 1 QUÍMICA PRIMER PERIODO ALUMNO: ___________________________________ COD: ______ PROFESOR: Mg. JOSÉ ANTONIO CELÍN LUNA FECHA: ___ / ___/ 2012 GRADO: 8 ____ EL ÁTOMO, SU ESTRUCTURA Y CONFIGURACIÓN Desempeño: Reconoce la estructura atómica y su relación con los niveles cuánticos del átomo. 1. TEORÍA ATÓMICA Y SU EVOLUCIÓN FILOSOFÍCA Y CIENTÍFICA Desde los tiempos de Tales de Mileto, unos 600 años a.C., los filósofos griegos empezaron a hacer especulaciones lógicas sobre el mundo físico, en lugar de confiar en los mitos para explicar los fenómenos. El mismo Tales pensaba que toda la materia procedía del agua, que podía solidificarse en tierra o evaporarse en aire. Sus sucesores ampliaron esta teoría en la idea de que el mundo estaba compuesto por cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego. A medida que los científicos fueron conociendo la estructura del átomo a través de experimentos, modificaron su modelo atómico para ajustarse a los datos experimentales. El físico británico Joseph John Thomson observó que los átomos contienen cargas negativas y positivas, mientras que su compatriota Ernest Rutherford descubrió que la carga positiva del átomo está concentrada en un núcleo. El físico danés Niels Bohr propuso la hipótesis de que los electrones sólo describen órbitas en torno al núcleo a determinadas distancias, y su colega austriaco Erwin Schrödinger descubrió que, de hecho, los electrones de un átomo se comportan más como ondas que como partículas y es lo que propone el modelo atómico actual. 2. LOS ORBITALES ATÓMICOS Los orbitales atómicos son descripciones matemáticas de la probabilidad de encontrar en un lugar determinado los electrones de un átomo o molécula. Estas descripciones se obtienen resolviendo la llamada ecuación de Schrödinger. Los orbitales mostrados ilustran la distribución espacial de electrones con momento angular progresivamente mayor (s, p, d, f), que actualmente se conocen como subniveles de energía. Nunca puede haber más de dos electrones en un mismo orbital de cada subnivel. La distribución global de los electrones de un átomo es la suma de muchos orbitales semejantes. Esta descripción se ha visto confirmada por muchos experimentos físicos y químicos, entre ellos una imagen real de un orbital p obtenida por un microscopio de barrido de efecto túnel. Se puede decir que un electrón a partir del modelo atómico actual, se puede encontrar un una parte o espacio subatómico probable, lo que describe que los orbitales en realidad son campos tridimensionales o espaciales imaginarios que ocupan un volumen en la periferia del átomo fuera del núcleo. Es allí entonces donde la energía se desplaza de un nivel a otro pero se comportan los electrones como ondas, ya que su movimiento genera interferencia no como partículas comunes sino como partículas fundamentales energéticas, y la interferencia se produce entonces debido a su movimiento ondulatorio. 3. LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS (DISTRIBUCIÓN DE ELECTRONES) La distribución de los electrones por medio de la configuración electrónica, explica la forma subjetiva como se ubican estas partículas subatómicas de carga negativa, en las orbitas externas al núcleo, lo que en modelo actual se conoce como nube electrónica. Los electrones se distribuyen primero en los orbitales, luego estos orbitales están distribuidos en los subniveles que pueden ser (s, p, d, f), pero a su vez estos subniveles se distribuyen de forma precisa dentro de los niveles de energía (Niveles cuánticos) que se nombran con las letras K, L, M, N, O, P, Q, son también numerados como niveles (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), como se muestra en la siguiente tabla: N u kopen! PDF-XChange www .easycomputing.com N u kopen! PDF-XChange www .easycomputing .com
  2. 2. TABLA DE DISTRIBUCIÓN DE ELECTRONES POR NIVEL Y ORBITAL NIVEL DE ENERGÍA SUBNIVE LES ORBITALES ELECTRONES POR ORBITAL ELECTRONES POR SUBNIVEL ELECTRONES POR NIVEL n= 1 s sx 2e- 2e- 2e- n= 2 s sx 2e- 2e- 8e- p px, py, pz 2e- 6e- n= 3 s sx 2e- 2e- 18e- p px, py, pz 2e- 6e- d dx, dy, dz, dxy, dxz, dxyz, 2e- 10e- n= 4 s (1) sx 2e- 2e- 32e- p (3) px, py, pz 2e- 6e- d (5) dx, dy, dz, dxy, dxz, 2e- 10e- f (7) fx, fy, fz, fxy, fxz, fxxy,fxyz 2e- 14e- n= 5 s (1) sx 2e- 2e- 32e- p (3) px, py, pz 2e- 6e- d (5) dx, dy, dz, dxy, dxz, 2e- 10e- f (7) fx, fy, fz, fxy, fxz, fxxy,fxyz 2e- 14e- n= 6 s (1) sx 2e- 2e- 32e- p (3) px, py, pz 2e- 6e- d (5) dx, dy, dz, dxy, dxz, 2e- 10e- f (7) fx, fy, fz, fxy, fxz, fxxy,fxyz 2e- 14e- n= 7 s (1) sx 2e- 2e- 32e- p (3) px, py, pz 2e- 6e- d (5) dx, dy, dz, dxy, dxz, 2e- 10e- f (7) fx, fy, fz, fxy, fxz, fxxy,fxyz 2e- 14e- 3.1 EJEMPLO DE CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE UN ELEMENTO QUÍMICO Para iniciar la configuración de los electrones de un elemento químico, primero debemos saber como mínimo su número atómico (Z) que identifica el número de protones (+) del átomo, pero que además supone que por equilibrio de cargas, deberá ser igual al número de electrones (e-) del elemento dado. Por ejemplo para un elemento con número atómico Z=20, significará que tiene 20 protones (p+), y por consiguiente tiene también 20 electrones (e-). Se van distribuyendo según la tabla de configuración lo indica con el orden numerado en que se llena, 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2. Si es necesario se ordenan por niveles, pero en el ejemplo dado ya está ordenado. El número cuántico en que termina indicará el nivel de energía que representa el periodo en el que se ubica el elemento en la tabla periódica, y el exponente que lleva este número o la suma de los exponentes del último nivel, indicaran el grupo al que pertenece el elemento dado aí: 4s2 = último nivel=4 indica el periodo=4 Número del exponente=2 indica que pertenece al grupo=2 Al revisar en la tabla periódica, ubicamos que se refiere al elemento Calcio (Ca) con Z=20 y está en el periodo= 4 y en el grupo= 2. Así mismo se puede hacer para todos los elementos excepto los de transición, ni las tierras raras o lantánidos y actínidos. N u kopen! PDF-XChange www .easycomputing.com N u kopen! PDF-XChange www .easycomputing .com
  3. 3. INSTITUCIÓN EDUCATIVA COLEGIO SIMÓN BOLIVAR SEDE: CENTRAL - TARDE TALLER 1 DE QUÍMICA PRIMER PERIODO ALUMNO: ___________________________________ COD: ______ PROFESOR: Mg. JOSÉ ANTONIO CELÍN LUNA FECHA: ___ / ___/ 2012 GRADO: 8 ____ EL ÁTOMO, SU ESTRUCTURA Y CONFIGURACIÓN Lee con tus compañeros de grupo atentamente la guía, y discute sobre los temas allí tratados consignando la información de esa guía en tu cuaderno de química y resolviendo al respaldo el presente taller. 1) ¿Cuales fueron los filósofos que intentaron explicar como estaba compuesta la materia y que decían en sus postulados o teorías. 2) ¿ Que tipo de partículas fundamentales se encuentran dentro del núcleo de un átomo y cual carga eléctrica tienen según Rutherford? 3) ¿Que tipo de partículas hay en el exterior del núcleo de un átomo y que carga eléctrica tienen según la propuesta teórica de Niels Bohr? Dibuje este modelo atómico. 4) ¿ Que fallas tuvo el modelo atómico de Bohr y explique como se llego al modelo actual del átomo? 5) Que es un Orbital atómico según la teoría de la mecánica cuántica? Dibuje los orbitales? 6) ¿Como se trasladan y llenan los electrones en los orbitales y niveles según la teoría cuántica moderna? 7) ¿Según los últimos descubrimientos y experimentos, que tipo de comportamientos tienen los electrones y por que se dice que producen interferencias entre ellos? Halle la configuración electrónica indicando grupo y periodo para los siguientes elementos químicos: 8) ¿En cuál grupo y periodo se ubicará el elemento con número atómico Z=17? 9) ¿En cuál grupo y periodo se ubicará el elemento con número atómico Z= 35? 10) ¿En cuál grupo y periodo se ubicará el elemento con número atómico Z=47? 11) ¿En cuál grupo y periodo se ubicará el elemento con número atómico Z=75? 12) Construye una sopa de letras con palabras claves sobre el tema de la presente guía NO OLVIDES ENTREGAR UN INFORME POR GRUPO, CON TODOS LAS RESPUESTAS SUSTENTADAS O EXPLICADAS, Y LOS DIBUJOS PEDIDOS PARA COMPLEMENTAR TU APRENDIZAJE, EN HOJAS DE EXAMEN O DE BLOCK, O AL RESPALDO DE ESTE TALLER. N u kopen! PDF-XChange www .easycomputing.com N u kopen! PDF-XChange www .easycomputing .com

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