1. Resumen
DISPOSICIÓN DE LOS ELECTRONES EN LOS
ÁTOMOS
A principios del siglo veinte empezó a estudiarse el misterio de la disposición de los
electrones. La invención del espectroscopio en 1859 era la relativa a la radiación que
emitían los elementos excitados. En 1913, Niels Bohr descubrió la manera en que
estaban relacionadas las maravillosas estructuras de rayas del espectro obtenidas
mediante el espectroscopio con la estructura electrónica de los átomos, lo cual le valió
el premio Nobel de 1922.
LOS ESPECTROS ATOMICOS
Espectros de emisión. Cuando un elemento absorbe energía suficiente, de una llama o
de un arco eléctrico. Los espectros de emisión son de dos tipos: continuos y
discontinuos. En el caso de los últimos, la imagen consiste en una estructura e rayas
brillantes sobre un fondo oscuro.
Aunque todo elemento puede calentarse hasta que se vuelva incandescente, algunos
elementos necesitan tan solo ser calentados en un mechero de Bunsen para que emitan
una luz de cierto color característico.
Cuando se quería obtener una identificación exacta el método visual resulta
insuficiente.
El análisis preciso del color de una llama puede efectuarse mediante un espectroscopio
de prisma relativamente sencillo.
Lo esencial del instrumento es el prisma de cristal que desvía la trayectoria de
cualquier rayo de luz que le atraviese, y desvía además los diferentes colores de
manera desigual. Este espectro consiste en un conjunto de rayas brillantes sobre un
fondo oscuro que se denomina espectro de emisión de rayas brillantes.
En aquellos trabajos que requieran gran exactitud se acostumbra a obtener una
fotografía del espectro, con lo que pueden recogerse radiaciones de longitud de ondas
visibles para el ojo humano.
El espectro de un elemento cualquiera es tan característico del mismo como una huella
digital.
El elemento denominado helio fue descubierto en el Sol a una distancia de
140000000km, en 1868 por Janssen y Locker y en 1895, Sir William Ramsay descubrió
que el helio existía en la Tierra.
Los espectros y las energías de los electrones. Los electrones que rodean al núcleo
se encuentran en estados normales. Al someter los átomos a temperaturas elevadas o

2. bombardearlos mediante otros electrones, los electrones en especial los más
externos- absorben energía y se trasladan a lugares de mayor energía o estados
excitados. Al retornar estos electrones excitados a los niveles de menor energía se
libera una cierta cantidad de la misma que a veces forma luz visible.
Espectros de absorción. Los elementos y los compuestos que poseen un punto de
fusión elevado pueden emplearse como fuentes adecuadas de espectros continuos.
Al atravesar una radiación electromagnética continua, quedan absorbidas
generalmente ciertas longitudes de onda de la radiación. Estas longitudes de onda son
características de la sustancia que absorbe la radiación y la estructura de estas
rayas se denomina espectro de absorción.
El estudio el espectro de absorción de los gasesha conducido al desarrollo de métodos
para la identificación de sustancias, tanto gaseosas como líquidas o sólidas.
Las sustancias transparentes, pero con color propio absorben la luz visible absorben
longitudes de onda pertenecientes a las radiaciones ultravioletas o infrarrojas.
ENERGÍA DE IONIZACIÓN DE LOS ÁTOMOS
La energía del rayo catódico, medida en electrón- voltios, necesaria para desprender
de un átomo el electrón menos atraído por el núcleo es la llamada energía de primera
ionización del elemento.
Para aquellos átomos que posean una cantidad suficiente de electrones resultará
posible al desprender un segundo electrón mediante una mayor diferencia de
potencial, un tercero a una diferencia de potencial aún mayor, etc.
El estudio cuidadoso de estos datos le ha servido al físico para hacerse una idea de la
deposición de los electrones alrededor del núcleo atómico.
1-Los elementos que poseen energías de primera ionización; esto indica que cada uno
posee un electrón que puede perder con facilidad.
2- Los elementos que poseen energías de ionización primera y segunda con un valor
pequeño, esto indica que cada uno posee dos electrones que puedan desprenderse con
facilidad.
3- Los elementos que poseen unas energías de segunda ionización muy altas, indica que
retienen todos sus electrones con gran fuerza.
PERIODICIDAD DE LAS PROPIEDADES
El hecho de que los elementos que posee propiedades parecidas aparezcan según
determinados intervalos en la clasificación periódica, es una de las más importantes
indicaciones de la existencia de diversos niveles de energía en los átomos.
La tabla periódica en forma larga. Desde los tiempos de Mendeleiv se han venido
proponiendo diversas disposiciones de los elementos, pero el único que lo ha recibido
general aceptación es la tabla periódica en forma larga.
Acentúa de una manera algo más clara que la tabla de Mendeleiev aquellos cambios en

3. las propiedades que dependen del número atómico.
Existen 16 divisiones verticales en grupos o familias puesto que las familias A y B de lo
grupos I a VIII se encuentran por separado.
Existen 7 filas horizontales o periodos en un gas noble.
Para cada elemento se muestra: el símbolo, el número atómico, el peso atómico y el
número de electrones que posee cada uno de los niveles energéticos del átomo.
La tabla se encuentra dispuesta de tal manera que los elementos similares se
encuentren en la misma familia.
En general, cada elemento se parece más a los miembros de su propia familia que a
cualquier otro elemento perteneciente a una familia distinta.
En la mayoría de las zonas de las tablas familias A y B de un mismo grupo son también
químicamente diferentes.
A partir del estudio de los espectros atómicos, de las energías de ionización y de la
tabla periódica, los físicos han llegado a la conclusión de que los electrones el los
átomos no excitados se encuentran dispuestos entre uno y siete niveles principales de
energía, según sea la complejidad del átomo.
SUBNIVELES ENERGETICOS
Se hace necesario al postular que dentro de cada nivel de energía deben existir
subniveles energéticos que expliquen la gran cantidad de longitudes de onda de la
energía radiante emitida por los átomos excitados.
Los subniveles fueron recibiendo nombres a medida que cada nueva serie de líneas del
espectro iba siendo descubierta: Sharp(s), Principal (p), Diffuse (d), Fundamental (f).
El número de subniveles que posee un nivel de energía principal igual al número de ese
nivel.
MECANICA ONDULATORIA Y ORBITALES
En realidad, y de acuerdo con el principio de incertidumbre de Heisenberg, no es
posible el medir exactamente la posición y la velocidad de un electrón a la vez.
Mediante el empleo de los métodos matemáticos de la materia cuántica, Edwin
Schrodinger, en el año 1926, pudo calcular la probabilidad de encontrar el electrón en
región del espacio que rodea el núcleo. Su procedimiento permite describir las
regiones del espacio y se denominan orbitales.
El primer nivel energético posee tan solo un orbital, este nivel orbital no puede
contener más de dos electrones. La forma del orbital se cree que es esférica,
encontrándose el núcleo en el centro.
El segundo nivel principal de energía que contiene un máximo de 8 electrones está
formado por cuatro orbitales.
El tercer nivel principal de energía, que posee como máximo 18 electrones contiene 3
subniveles con 9 orbitales.

4. Forma de completarse los orbitales. Los 2 primeros niveles principales de energía se
encuentran separados por una diferencia de energía bastante grande, pero en el caso
de los niveles principales tercero, cuarto y quinto y siguientes pueden solaparse las
energías. Los subniveles pueden agruparse según el orden de energías crecientes.
A medida que un número de electrones va aumentando de átomo en la tabla periódica,
dos principios rigen el orden en que los subniveles y orbitales de los distintos niveles
de energía se van llenando.
La tabla periódica y la manera de llenarse los orbitales. El orden en que se llenan
los orbitales depende de la organización de la tabla periódica. Una de las principales
características que deben observarse es que con el primer elemento de cada periodo
del grupo IA, se empieza a llenar un nuevo nivel principal mediante la adición de un
electrón a un subnivel s. Una segunda característica importante es que cada periodo
contiene el número de elementos correspondientes a la ocupación completa de ciertos
tipos de subniveles. Una tercera característica importante es que cada periodo, con la
excepción del primero, termina completando un subnivel p.
Orbitales y energías de ionización.
Al empezarse a ocupar un nuevo nivel externo de energía con la adición del primer
electrón s, este electrón se encuentra atraído con una fuerza relativamente débil, por
lo que la energía de ionización es baja.
Dentro de cada periodo existe un aumento general de la energía de ionización, porque
no se añade ningún nivel principal y la carga positiva de atracción del núcleo aumenta
progresivamente.
Al completarse los subniveles p, la energía de ionización resulta ser especialmente
alta; cuando se complementan los subniveles s y d se originan los picos del gráfico de
la energía de ionización.