1-Clase-Estructura atómica-BIOLOGIA.pptx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA
Segunda Universidad fundada en el Perú
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA
DEPAARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA QUÍMICA
ESCUELA PROFESIONAL DE BILOGÍA
 Docente : Ing° Ms ABDÍAS ASCARZA MOISES
 Asignatura : Química
Tema : Estructura Atómica

ESTRUCTURA ATÓMICA
Es un sistema energético en equilibrio y dinámico, constituido
por una parte central llamada núcleo, donde se concentra casi
toda su masa y una región exterior llamada nube electrónica.

PARTES DEL ÁTOMO
Núcleo: Es el 99,98 %masa, existe 200 nucleones, protones (de carga positiva)
(masa 1836 veces mayor a la del e
-
). y neutrones (sin carga) (masa 1 838,4
veces mayor que la del e
-
y 1,00137 veces la del p+
), nucleones fundamentales.
Nube electrónica: Envoltura o zona extra nuclear. Viene a ser 99,99 % V. son
electrones de carga negativa siguen trayectorias no definidas.

REPRESENTACIÓN DE UN NUCLIDO
Partículas subatómicas, tales como: mesones, neutrinos, fotón, gravitón, hiperones,
kaones, piones, quarks, etc.
ELEMENTO QUÍMICO.- Es una porción de materia homogénea formada por un
solo tipo de átomos, como: Hidrógeno, Helio, Boro.
SIMBOLO QUÍMICO.- H2 He B
NÚMERO ATÓMICO (Z) # Z = # P+
NÚMERO DE MASA (A) A = Z + n°
ÁTOMO NEUTRO # p+ = # e-

IONES
Cationes.- Na+1 catión monovalente; Ca+2 catión divalente
Aniones.- Cl-1 anión monovalente ; O-2 anión divalente

Sí un anión (catión) divalente tiene 22
electrones ¿cuál es su número atómico?


Si un catión (anión) tetravalente tiene 32 electrones,
cuál será el número atómico del átomo neutro?
X4+ = 32 e- perdió 4 e-
36X = 36 e- Z = 36
X4- = 32 e- gano 4 e-
28X = 28 e- Z = 28

TIPOS DE ÁTOMOS
ISOTOPO: 1H1
1H2
1H3
Protio Deuterio Tritio
ISOBAROS :
ISOTONOS :
ISOELECTRONICO:
40
18 Ar y 40
20 Ca 13
6 C y 13
7 N
8O-2
9F-1
10Ne0
11Na+1
7N-3
10 e- 10e- 10e- 10e- 10e-
39
19 K y 40
20 Ca 24
12 Mg y 23
11 Na

Si un átomo tiene 61 neutrones y su número de masa
108; señalar la cantidad de protones, electrones y
número atómico que tiene
El átomo 108X61, átomo neutro se cumple
# P+ = # e– = # Z
A = Z + n° ‫؞‬ Z = A – n° Z = 108 - 61
P+ = 47 e– = 47 ‫؞‬ Z = 47

Si un elemento tiene en el 4to. nivel 6e– y
45 neutrones. Hallar su número de masa
Hacemos la configuración cumpliendo el requisito
1s22s22p63s23p64s23d104p4
# e- = 34
A = Z + n° A = 34 + 45
A = 79

El ion tetranegativo del átomo X es isoelectrónico con el
catión pentavalente del átomo Y. Si el átomo Y tiene 93 ẽ.
¿Cuántos ẽ tiene el catión divalente del átomo X?
Solución
X-4
93Y+5
tiene 88 ẽ ∴ 84X
isoelectrónico
⇒ 84X+2
ósea 82 ẽ

Si un átomo tiene igual cantidad de e- que un catión de
carga 3 y a su vez éste es isobaro con el 59Ni, asimismo es
isótono con el 𝟔𝟎
𝟐𝟕
𝑪𝒐 Determine el número de orbitales
desapareados que presenta el primer átomo
Solución
59
Ni
E X+3
60
27 Co
Isoelectronico
isobaro
isotono
⇒
𝟓𝟗
𝟐𝟔
𝑿𝟑𝟑
+𝟑
∴ 23E = 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d3

DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
Distribución electrónica abreviada:
[2He] [10Ne] [18Ar] [36Kr] [54Xe] [86Rn]

Distribución electrónica
 Un método práctico, se da a través de frases:
 SILVIA
 SOPA SOPA
 SE DA PENSIÓN SE DA PENSIÓN
 SE FUE DE PLAN SE FUE DE PLAN
s s p s p s d p s d p s f d p s f d p

s s p s p s d p s d p s f d p s f d p
Ejemplo 35B realiza la configuración electrónica
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

Un átomo posee 14 electrones en el cuarto
nivel , indique su número atómico
 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d6

54 e, por lo tanto tiene Z = 54

¿Cuántos electrones como máximo y mínimo se
pueden ubicar en una configuración que posee 3
niveles de energía llenos
 1er =2
 2do = 8
 3er = 18
 4to = 32, 31
 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
4f13
El máximo # e = 69 e
El mínimo # e = 30 e

Indique el número máximo de electrones en una
configuración que presenta 3 orbitales semillenos
en el cuarto nivel
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
4f11

¿Cuántos electrones como máximo y
mínimo se puede ubicar en una
configuración que presenta 3 subniveles
“ P” llenos
 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5
 Mínimo = 36
 Máximo = 53

Indique el número máximo y mínimo de
electrones en una configuración que
presenta 15 orbitales llenos
 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3(4)
 1 1 3 1 3 1 5
 Mínimo 30 e
 Máximo 33 e

ELECTRONES DE VALENCIA
 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
4f14

Si existen 4 isótopos de un mismo elemento con 446
neutrones en total, si sus números másicos suman
746, ¿Cuántos electrones en total tiene su catión
trivalente y su ion penta positivo?
𝒛
𝑨𝟏𝑬 𝒛
𝑨𝟐𝑬 𝒛
𝑨𝟑 𝑬 𝒛
𝑨𝟒𝑬
n°1+ n°2+ n°3+ n°4 = 446 A1+A2+A3+A4 =746
A = Z + n° → n° = A – Z A1 – Z + A2 – Z + A3 – Z + A4 – Z = 446
A1 + A2 + A3 + A4 - 4 Z = 446 746 - 4Z = 446
Z = 75
75E3+ = 72 e- ; 75E5+ = 70 e-

Se tiene tres isótopos cuyos números de masa son
números consecutivos. Si el promedio de los números de
masa es 16 y el isótopo más liviano posee 7 neutrones,
determine la suma de los neutrones de los otros dos
Se tiene tres isótopos: AX7
A+1X A+2X
Z (son iguales, por ser isotopos); y neutrones
consecutivo: n, n+1 y n+2 , para A consecutivo
Si n = 7 para el isótopo liviano, entonces:
El 2do isótopo será: n+1 = 8 y 3er isótopo n+2 = 9
La suma de sus neutrones es 8+ 9 = 17

NÚMEROS CUÁNTICOS
Número cuántico principal(n) n = 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7
… ∞, o n = K; L; M; N; O; P; Q….
Número cuántico secundario (ℓ)
Número cuántico magnético (m) –ℓ >m< + ℓ
Número cuántico del espín(s)

CONCEPTOS BÁSICOS
Orbital: R.E.E.M.P.E. (Región Espacial Electrónica de Máxima Probabilidad
estadística). La notación de un orbital es: ↑ o ↓
ENERGÍA RELATIVA
ORBITALES DEGENERADOS
SUBNIVELES DE ENERGÍA
NIVELES DE ENERGÍA
PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI
ESTADO BASAL
HIBRIDACIÓN Reacomodo del orbital s-p; p-p; p-d sp, sp2, sp3,

TENER EN CUENTA LAS SIGUIENTES CONSIDERACIONES
Un átomo 8 ẽ, en el último nivel y 18 ẽ en el penúltimo.
- El máximo número (n)señala el periodo.
- Los ẽ de valencia en el grupo “A” da el grupo
- Los ẽ de los 2 últimos niveles en el grupo “B” nos da el
grupo.
- Los ẽ de valencia, son los que participan en la
reacción química, los demás son ẽ satélites.
- El orbital de mayor estabilidad es el de ER.
- Cuando se obtiene igual suma de ( n + ℓ ), el que tiene
mayor valor de “n” tiene la mayor energía relativa.

¿Cuáles son los números cuánticos de la
siguiente configuración electrónica?
 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
 n =
 l =
 m =
 S =

Indicar que juego de números cuánticos que no existe:
A) 5, 2, +2, +1/2 B) 3, 2, +2, +1/2 C) 1, 0, 0, -1/2
D) 5, 0, 0, -1/2 E) 2, 0, +1, +1/2
El juego de números cuánticos que no puede existir
es:
n = 2, ℓ= 0, m = +1, s = +1/2
Donde el valor de m no debe permitir un valor mayor
al de ℓ porque m solo puede tomar valores desde –ℓ
hasta +ℓ, incluyendo al cero.

Si el último electrón en distribuirse en un átomo
posee los siguientes números cuánticos: n=3,l=2,
m=0, S=+1/2.¿Cuál es su carga nuclear?

¿Cuál es el número atómico de un elemento
cuyo último electrón está en el orbital
 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
 Z = 35
 n =
 l =
 m =
 S =
2
4 y
p

Sí un átomo neutro se transforma en ion tetra positivó y
tiene 30 e-, ¿Cuántos electrones perdió ó gano? ¿Cuál es
su número atómico?

Hallar el mínimo número de electrones como mínimo y
máximo que tiene un átomo si contiene 5 subniveles “s”
1s22s22p63s23p64s23d104p65s1 e– = 37, mínimo
Con un e- cumple el requisito de 5 subniveles “s”
1s22s22p63s23p64s23d104p65s2 4d10 5p6 6s
e– = 54, máximo
Con un e- tendría 6 subniveles “s”, y no es la
condición

Si los números cuánticos del último electrón en la
configuración electrónica de un átomo es (4, 1, 0, -1/2),
cuando se convierte en ion, el último electrón es (4, 1, 1, -
1/2), indique la carga del ion


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