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Estructura de la materia Unidad 6
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Explicación de las series espectrales utilizando el modelo de Bohr
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Ejemplo:  a)  Establezca cuáles de las siguientes series de números cuánticos serían posibles y cuáles imposibles para especificar el estado de un electrón;  b)  diga en que tipo de orbital atómico estarían situados los que son posibles ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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1 s 2 s 3 s 2 p 3 p 4  f Energía 4 s 4 p 3 d 5 s 5 p 4 d 6s 6 p 5 d n = 1; l = 0; m = 0; s = – ½ n = 1; l = 0; m = 0; s = + ½ n = 2; l = 0; m = 0; s = – ½ n = 2; l = 0; m = 0; s = + ½ n = 2; l = 1; m = – 1; s = – ½ n = 2; l = 1; m = 0; s = – ½ n = 2; l = 1; m = + 1; s = – ½ n = 2; l = 1; m = – 1; s = + ½ n = 2; l = 1; m = 0; s = + ½ n = 2; l = 1; m = + 1; s = + ½ n = 3; l = 0; m = 0; s = – ½ n = 3; l = 0; m = 0; s = + ½ n = 3; l = 1; m = – 1; s = – ½ n = 3; l = 1; m = 0; s = – ½ n = 3; l = 1; m = + 1; s = – ½ n = 3; l = 1; m = – 1; s = + ½ n = 3; l = 1; m = 0; s = + ½ n = 3; l = 1; m = + 1; s = + ½ n = 4; l = 0; m = 0; s = – ½ n = 4; l = 0; m = 0; s = + ½ n = 3; l = 2; m = – 2; s = – ½ n = 3; l = 2; m = – 1; s = – ½ n = 3; l = 2; m = 0; s = – ½ n = 3; l = 2; m = + 1; s = – ½ n = 3; l = 2; m = + 2; s = – ½ n = 3; l = 2; m = – 2; s = + ½ n = 3; l = 2; m = – 1; s = + ½ n = 3; l = 2; m = 0; s = + ½ n = 3; l = 2; m = + 1; s = + ½ n = 3; l = 2; m = + 2; s = + ½ n = 4; l = 1; m = – 1; s = – ½ n = 4; l = 1; m = 0; s = – ½ n = 4; l = 1; m = + 1; s = – ½ n = 4; l = 1; m = – 1; s = + ½ n = 4; l = 1; m = 0; s = + ½ n = 4; l = 1; m = + 1; s = + ½ n =  ; l =  ; m =  ; s =
Ejercicio:  a)  Defina los diferentes números cuánticos, indicando con qué letra se representan y los valores que pueden tomar.  b)  Enuncie el principio de exclusión de Pauli.  c)  A partir de los números cuánticos, deduzca el número máximo de electrones que pueden tener los orbitales 3p y los orbitales 3d.  d)  Indique en qué orbitales se encuentran los electrones definidos por las siguientes combinacio-nes de números cuánticos:(1,0,0, ½  ) y (4,1,0,- ½ ). ,[object Object]
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Tipos de orbitales en  la tabla periódica Bloque “s” Bloque “p” Bloque “d” Bloque “f” p 1  p 2  p 3  p 4  p 5  p 6 1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 s 1  s 2 d 1  d 2  d 3  d 4  d 5  d 6  d 7  d 8  d 9  d 10 f 1  f 2  f 3  f 4  f 5  f 6  f 7  f 8  f 9  f 10  f 11  f 12  f 13  f 14 H He
Grupos n s 2  (n–1)d 1 (n–2)f 1-14 El. de transición Interna (lantánidos y actínidos) f n s 2 (n–1)d 1-10 Elementos de transición 3-12 d n s 2  p 1 n s 2  p 2 n s 2  p 3 n s 2  p 4 n s 2  p 5 n s 2  p 6 Térreos Carbonoideos Nitrogenoideos Anfígenos Halógenos Gases nobles 13 14 15 16 17 18 p n s 1 n s 2 Alcalinos Alcalino-térreos 1 2 s Config. Electrón. Nombres Grupo Bloque
Carga nuclear efectiva (Z * ) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Variación de Z *  en la tabla. ,[object Object],[object Object],aumenta Variación de Z +  en la Tabla periódica
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Variación del radio atómico  en un periodo ,[object Object],[object Object],Periodo 2 © Ed. Santillana. Química  2º Bachillerato.
Variación del radio atómico  en un grupo. ,[object Object],© Ed. Santillana. Química  2º Bachillerato. Grupo 1
Aumento en el radio atómico
Radio iónico ,[object Object],[object Object],[object Object]
Comparación de radios atómicos e iónicos
Ejemplo:   a)  De las siguientes secuencias de    iones, razone cual se corresponde con la ordenación en función de los radios iónicos: (I) Be 2+  < Li +   < F -  < N 3- , (II) Li +  <Be 2+  < N 3-  < F - ;  b)  Ordene de mayor a menor los radios de los elementos de que proceden. a )  La secuencia I es la correcta ya que a igualdad de electrones el Be 2+  tiene una mayor carga nuclear y por tanto una mayor Z *  que el Li + . Igualmente, el N 3–  tiene el mismo nº de electrones que el F –  pero es mayor por tener una menor Z *  (menor carga nuclear y mismo efecto pantalla por tener los mismos electrones). b )  Li > Be > N > F. En el mismo periodo, el radio atómico disminuye hacia la derecha al haber una mayor Z *  por aumentar más Z que el EP.
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Electronegatividad y carácter metálico ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Aumento de la electronegatividad en la tabla periódica
Ejemplo:  Dados los elementos A y B  de números atómicos 19 y 35 respectivamente:  a)  Establezca la configuración electrónica de cada uno de ellos.  b)  Indique su situación en el sist. periódico.  c)  Compare tres propiedades periódicas de ambos elementos.  d)  Justifique el tipo de enlace que producen al unirse. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],(Continúa)
(Viene de la diapositiva anterior) d )  Al ser A un metal alcalino y B un no-metal halógeno formarán un  enlace iónico  ya que A tenderá a ceder el electrón 4s con facilidad (baja EI) y B tenderá a capturarlo (alta   ): A – 1 e –    A +  ;   B + 1 e –    B  –    Fórmula: AB (KBr)
Ejercicio:  Supuesto que se conocen los números cuánticos &quot;n&quot;, &quot;1&quot; y &quot;m&quot;, que definen el estado del último electrón que forma parte de la corteza de un elemento E. Razone si puede saberse:  a)  Si será oxidante o reductor;  b)  Si es un metal o no metal;  c)  Si será muy electronegativo;  d)  Si su volumen atómico será elevado. ,[object Object],[object Object],[object Object],(Continúa)
(Viene de la diapositiva anterior) c)   Igualmente, si el último orbital es “s” será un metal alcalino o alcalino-térreo y por lo tanto poco electronegativo; sin embargo si el último orbital es “p” podrá ser metal o no metal (tanto mas no-metal y por tanto mas electronegativo cuanto menor sea “s” –sin ser 1 –).  d)  Al se el volumen un propiedad que depende tanto de la masa atómica como del tipo de empaquetamiento que sufra y variar de manera no uniforme en la tabla periódica, poco se podrá deducir conociendo la posición aproximada en la tabla periódica: únicamente, que cuanto mayor sea “n” mayor será el  volumen.

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  • 1. Estructura de la materia Unidad 6
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6. Experimento y modelo de Rutherford. REPASO Modelo atómico de Rutherford
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10. Espectros de emisión y absorción
  • 11. Algunos espectros de emisión Potasio Litio
  • 12.
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  • 15.
  • 16.
  • 17.
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  • 20.
  • 21. Efecto fotoeléctrico. Fotones con energía insuficiente Fotones con energía suficiente A mayor intensidad de luz manteniendo la frecuencia mayor número de electrones arrancados.
  • 22.
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 26. Niveles permitidos (para el átomo de hidrógeno) Energía n = 1 E = –21,76 · 10 –19 J n = 2 E = –5,43 · 10 –19 J n = 3 E = –2,42 · 10 –19 J n = 4 E = –1,36 · 10 –19 J n = 5 E = –0,87 · 10 –19 J n =  E = 0 J
  • 27.
  • 28.
  • 29. Emisión Átomo en estado fundamental (situación inicial) Átomo en estado fundamental (situación final) Átomo en estado excitado (situación intermedia) Absorción SIMULACIÓN
  • 30. Explicación de las series espectrales utilizando el modelo de Bohr
  • 31.
  • 32.
  • 33.
  • 34.
  • 35. Orbitales atómicos Ed. ECIR Química 2º Bachillerato
  • 36.
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  • 38.
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  • 40.
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  • 45. 1 s 2 s 3 s 2 p 3 p 4 f Energía 4 s 4 p 3 d 5 s 5 p 4 d 6s 6 p 5 d n = 1; l = 0; m = 0; s = – ½ n = 1; l = 0; m = 0; s = + ½ n = 2; l = 0; m = 0; s = – ½ n = 2; l = 0; m = 0; s = + ½ n = 2; l = 1; m = – 1; s = – ½ n = 2; l = 1; m = 0; s = – ½ n = 2; l = 1; m = + 1; s = – ½ n = 2; l = 1; m = – 1; s = + ½ n = 2; l = 1; m = 0; s = + ½ n = 2; l = 1; m = + 1; s = + ½ n = 3; l = 0; m = 0; s = – ½ n = 3; l = 0; m = 0; s = + ½ n = 3; l = 1; m = – 1; s = – ½ n = 3; l = 1; m = 0; s = – ½ n = 3; l = 1; m = + 1; s = – ½ n = 3; l = 1; m = – 1; s = + ½ n = 3; l = 1; m = 0; s = + ½ n = 3; l = 1; m = + 1; s = + ½ n = 4; l = 0; m = 0; s = – ½ n = 4; l = 0; m = 0; s = + ½ n = 3; l = 2; m = – 2; s = – ½ n = 3; l = 2; m = – 1; s = – ½ n = 3; l = 2; m = 0; s = – ½ n = 3; l = 2; m = + 1; s = – ½ n = 3; l = 2; m = + 2; s = – ½ n = 3; l = 2; m = – 2; s = + ½ n = 3; l = 2; m = – 1; s = + ½ n = 3; l = 2; m = 0; s = + ½ n = 3; l = 2; m = + 1; s = + ½ n = 3; l = 2; m = + 2; s = + ½ n = 4; l = 1; m = – 1; s = – ½ n = 4; l = 1; m = 0; s = – ½ n = 4; l = 1; m = + 1; s = – ½ n = 4; l = 1; m = – 1; s = + ½ n = 4; l = 1; m = 0; s = + ½ n = 4; l = 1; m = + 1; s = + ½ n = ; l = ; m = ; s =
  • 46.
  • 47.
  • 48.
  • 49.
  • 50.
  • 51.
  • 52. Tipos de orbitales en la tabla periódica Bloque “s” Bloque “p” Bloque “d” Bloque “f” p 1 p 2 p 3 p 4 p 5 p 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 s 1 s 2 d 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d 8 d 9 d 10 f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f 10 f 11 f 12 f 13 f 14 H He
  • 53. Grupos n s 2 (n–1)d 1 (n–2)f 1-14 El. de transición Interna (lantánidos y actínidos) f n s 2 (n–1)d 1-10 Elementos de transición 3-12 d n s 2 p 1 n s 2 p 2 n s 2 p 3 n s 2 p 4 n s 2 p 5 n s 2 p 6 Térreos Carbonoideos Nitrogenoideos Anfígenos Halógenos Gases nobles 13 14 15 16 17 18 p n s 1 n s 2 Alcalinos Alcalino-térreos 1 2 s Config. Electrón. Nombres Grupo Bloque
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  • 64. Aumento en el radio atómico
  • 65.
  • 66. Comparación de radios atómicos e iónicos
  • 67. Ejemplo: a) De las siguientes secuencias de iones, razone cual se corresponde con la ordenación en función de los radios iónicos: (I) Be 2+ < Li + < F - < N 3- , (II) Li + <Be 2+ < N 3- < F - ; b) Ordene de mayor a menor los radios de los elementos de que proceden. a ) La secuencia I es la correcta ya que a igualdad de electrones el Be 2+ tiene una mayor carga nuclear y por tanto una mayor Z * que el Li + . Igualmente, el N 3– tiene el mismo nº de electrones que el F – pero es mayor por tener una menor Z * (menor carga nuclear y mismo efecto pantalla por tener los mismos electrones). b ) Li > Be > N > F. En el mismo periodo, el radio atómico disminuye hacia la derecha al haber una mayor Z * por aumentar más Z que el EP.
  • 68.
  • 69. Esquema de variación de la Energía de ionización (EI). Aumento en la Energía de ionización http://www.adi.uam.es/docencia/elementos/spv21/conmarcos/graficos/ionizacion.jpg
  • 70.
  • 71.
  • 72. Aumento de la electronegatividad en la tabla periódica
  • 73.
  • 74. (Viene de la diapositiva anterior) d ) Al ser A un metal alcalino y B un no-metal halógeno formarán un enlace iónico ya que A tenderá a ceder el electrón 4s con facilidad (baja EI) y B tenderá a capturarlo (alta  ): A – 1 e –  A + ; B + 1 e –  B –  Fórmula: AB (KBr)
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  • 76. (Viene de la diapositiva anterior) c) Igualmente, si el último orbital es “s” será un metal alcalino o alcalino-térreo y por lo tanto poco electronegativo; sin embargo si el último orbital es “p” podrá ser metal o no metal (tanto mas no-metal y por tanto mas electronegativo cuanto menor sea “s” –sin ser 1 –). d) Al se el volumen un propiedad que depende tanto de la masa atómica como del tipo de empaquetamiento que sufra y variar de manera no uniforme en la tabla periódica, poco se podrá deducir conociendo la posición aproximada en la tabla periódica: únicamente, que cuanto mayor sea “n” mayor será el volumen.

Notas del editor

  1. Completar el efecto fotoeléctrico