ESTRUCTURA ATÓMICA




ESTRUCTURA
  ATÓMICA
   PEDRO ANTONIO RAMOS GENES Compilador
ESTRUCTURA ATÓMICA

ÁTOMO
 Unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene sus propiedades, que es
capaz de entrar en reacción química con otros átomos y que no es posible dividir
mediante procesos químicos.

Unidad estructural de la materia


ESTRUCTURA
En el átomo formado dos partes: el núcleo y la corteza.
-
El núcleo: parte central del átomo formado por los
protones que tienen que tienen carga positiva, los
neutrones que no poseen carga eléctrica, la masa de un
protón es aproximadamente igual a la de un neutrón.

 La corteza: parte exterior del átomo. En ella se
encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos,
ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo
ESTRUCTURA ATÓMICA

UNA BREVE HISTORIA
            • ATOMISMO GRIEGO:
  • Ellos sugirieron que, al dividir cualquier
    sustancias, se debería llegar a la unidad
     mínima constituyente e indivisible, el
   ”ÁTOMO” (del griego a= sin y tomo=
  división), común para toda la materia.
       Éste fue el primer modelo atómico
                    propuesto.
        Sus representante principales:
             Demócrito y Leucipo
ESTRUCTURA ATÓMICA

UNA BREVE HISTORIA




                                                    electricidaditmbenumeac.wikispaces.com
      MODELO ATOMICO DE JHON DALTON

  Representa al átomo como un esfera compacta
           indivisible e indestructible.
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UNA BREVE HISTORIA
                                                 MODELO ATOMICO DE JOSEPH JOHN THOMSON
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                                                Representa al átomo como una masa fluida cargada
                                               positivamente en cuyo seno se hallan distribuidos los
                                                        electrones en posiciones tales que el campo
                                                   eléctrico que resulta y exterior al átomo sea nulo




                                         Su modelo atómico lo asemeja a
                                             un budín de pasas.
ESTRUCTURA ATÓMICA

UNA BREVE HISTORIA




                                                         electricidaditmbenumeac.wikispaces.com
MODELO ATÓMICO DE ERNEST RUTHERFORD
 El átomo está constituido por un núcleo central
 que es la región donde se encuentran las cargas
 positivas (protones), y alrededor se encuentran
 los electrones girando en órbitas circulares.
ESTRUCTURA ATÓMICA

UNA BREVE HISTORIA
MODELO ATÓMICO DE NIELS BOHR
Los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del
núcleo. Este modelo planetario es un modelo funcional que
no representa el átomo (objeto físico) en sí ,sino que
explica su funcionamiento por medio de ecuaciones.

En este modelo los electrones giran en órbitas circulares
alrededor del núcleo, ocupando la órbita de menor energía
posible, o la órbita más cercana posible al núcleo
ESTRUCTURA ATÓMICA

UNA BREVE HISTORIA
MODELO ÁTOMICO ACTUAL
Los modelos atómicos siguen seguido evolucionando, debido a:
-Descubrimiento de nuevos fenómenos
-Disponibilidad de instrumentos más precisos que permiten observar cosas
desconocidas antes
Siguiente modelos: NUBE DE CARGA
- Incorpora las ideas de la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica.
- Próximos años…
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PARTÍCULAS SUBATÓMICAS
  PARTÍCULA   SÍMBOLO     CARGA        MASA



  PROTÓN        P+      Positiva +1     1



  NEUTRÓN       n°      NO TIENE        1



 ELECTRÓN       e-      Negativa -1   1/1840
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GENERALIDADES
NÚMERO ATÓMICO ( Z )
Indica el número de protones que tiene un átomo en el
núcleo

                    Z = p+

      Átomo neutro p+ = e-

                Z = p+ = e-
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GENERALIDADES
NÚMERO MÁSICO O NÚMERO DE MASA ( A )
 Es la suma de protones y neutrones dándonos la masa total del
átomo. El número de neutrones en un átomo está dado por la
expresión:   A–Z   por lo tanto el número de masa se puede calcular
según la ecuación:   A=Z+n
                            A = p+ + n

              Como Z = p+ se cumple       A=Z + n

               Despejando los p+ + n tenemos

                p+ = A - n                    n = A – p+
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GENERALIDADES




                     A
           Z   X
         A= número de masa
         Z= número atómico
         X= elemento cualquiera
ESTRUCTURA ATÓMICA

GENERALIDADES
EJEMPLO: tomado de química 10 de educar editores 2003
 Encontrar el número de protones, electrones y neutrones para el

                                          35
                               Cl
 elemento:



                        17
 Z, por ser igual a 17, significa que presenta 17 protones en
 su núcleo, 17 electrones girando en torno suyo.

 A= 35 significa que posee 35 partículas entre protones y
 neutrones. Para hallar el total de neutrones remplazamos
 en la ecuación: n = A-Z

 n= 35 – 17
 n= 18 neutrones

    El cloro está formado por: 17 electrones, 17 protones,18 neutrones
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GENERALIDADES
ISÓTOPOS: Átomos de un mismo elemento pero con diferente masa

                   12C, 13C y 14C
  Por ejemplo, en la naturaleza el carbono se
  presenta como una mezcla de tres isótopos con
  números de masa 12, 13 y 14: 12C, 13C y 14C.

   Sus abundancias respecto a la cantidad global
  de carbono son respectivamente: 98,89%, 1,11%
  y trazas.


  Busca en internet más ejemplos de isótopos.
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GENERALIDADES
IÓN:   Es un átomo o grupo de átomos que tienen una carga eléctrica. Los
       iones con carga positiva se denominan cationes ( pierde electrones) y
       los que tienen carga negativa se denomina aniones ( ganan electrones).
       http://www.umm.edu/esp_ency/article/002385.htm#ixzz1owZietio

                   CATIÓN

                    Ej.:     11 Na+


                   ANIÓN


                              17Cl-
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GENERALIDADES
Isóbaros:
-Átomos de distintos elementos
-Tienen = A y ≠ Z

                           Isótonos:
                           -Átomos de distintos elementos
                           -Tienen = n, ≠ Z y ≠ A

Isoelectrónicos

Son átomos que tienen igual números de electrones.
Ejemplo

      10Ne;       11Na+;   12 Mg2+; 9F- = 10 e-
ESTRUCTURA ATÓMICA
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
 Al referirnos a la configuración electrónica (o periódica)       estamos
 hablando de la descripción de la ubicación de los electrones en los
 distintos niveles (con subniveles y orbitales) de un determinado átomo.

 Configurar significa "ordenar" o "acomodar", y electrónico deriva de
 "electrón"; así, configuración electrónica es la manera ordenada de
 repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía.

 Científicamente, diremos que es la representación del modelo atómico
 de Schrödinger o modelo de la mecánica cuántica. En esta
 representación se indican los niveles, subniveles y los orbitales que
 ocupan los electrones.

 Debemos acotar que aunque el modelo de Schrödinger es exacto sólo
 para el átomo de hidrógeno, para otros átomos es aplicable el mismo
 modelo mediante aproximaciones muy buenas.

 Para comprender (visualizar      o graficar) el mapa de configuración
 electrónica (o periódica) es necesario revisar los siguientes conceptos.




      www.profesorenlinea.cl/Quimica/Configuracion_electronica.html
ESTRUCTURA ATÓMICA
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
LOS NÚMEROS CUÁNTICOS
Número cuántico principal (n): puede tomar valores enteros
(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) y coincide con el mismo número cuántico
introducido por Bohr. Está relacionado con la distancia
promedio del electrón al núcleo en un determinado orbital y,
por tanto, con el tamaño de este e indica el nivel de energía.
Número cuántico secundario (l): Los niveles de energía,
identificados con el número cuántico principal (n), poseen
subniveles, los cuales se asocian, además, a la forma del
orbital, y son identificados por el número cuántico secundario
(l). Entonces, los valores del número cuántico secundario
dependen del número cuántico principal "n".

Así, la cantidad de subniveles de energía que posea cada
nivel principal está dada por la fórmula n – 1 (el valor del
número cuántico principal menos uno).




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ESTRUCTURA ATÓMICA
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
También para efectos de comprensión, la comunidad científica
ha aceptado que los números que representan los subniveles
(0, 1, 2, y 3) sean remplazados por las letras s, p, d y f,
respectivamente, para representar los distintos tipos de
orbitales.

Estas letras se obtiene de la inicial de las palabras
Sharp (s),
 principal (p),
 difuso (d)
fundamental (f).

Principio de Incertidumbre de Heisenberg: “Es imposible determinar
simultáneamente la posición exacta y el momento exacto del electrón”

. • Principio de Exclusión de Pauli: “Dos electrones del mismo átomo no pueden
tener los mismos números cuánticos idénticos y por lo tanto un orbital no puede
tener más de dos electrones”.



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ESTRUCTURA ATÓMICA
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
 Tipos de configuración electrónica

  Para graficar la configuración electrónica existen cuatro modalidades, con
 mayor o menor complejidad de comprensión, que son:

 Configuración estándar

 Se representa la configuración electrónica que se obtiene usando el cuadro de
 las diagonales (una de sus formas gráficas se muestra en la imagen de la
 derecha).

  Es importante recordar que los orbitales se van llenando en el orden en que
 aparecen, siguiendo esas diagonales, empezando siempre por el 1s.

 Aplicando el mencionado cuadro de las diagonales la configuración electrónica
 estándar, para cualquier átomo, es la siguiente:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14
5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6


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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA




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   PRÓXIMO
    TABLA
  PERIÓDICA
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Estructura atomica 2012

  • 1.
    ESTRUCTURA ATÓMICA ESTRUCTURA ATÓMICA PEDRO ANTONIO RAMOS GENES Compilador
  • 2.
    ESTRUCTURA ATÓMICA ÁTOMO Unidadmás pequeña de un elemento químico que mantiene sus propiedades, que es capaz de entrar en reacción química con otros átomos y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Unidad estructural de la materia ESTRUCTURA En el átomo formado dos partes: el núcleo y la corteza. - El núcleo: parte central del átomo formado por los protones que tienen que tienen carga positiva, los neutrones que no poseen carga eléctrica, la masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón. La corteza: parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo
  • 3.
    ESTRUCTURA ATÓMICA UNA BREVEHISTORIA • ATOMISMO GRIEGO: • Ellos sugirieron que, al dividir cualquier sustancias, se debería llegar a la unidad mínima constituyente e indivisible, el ”ÁTOMO” (del griego a= sin y tomo= división), común para toda la materia. Éste fue el primer modelo atómico propuesto. Sus representante principales: Demócrito y Leucipo
  • 4.
    ESTRUCTURA ATÓMICA UNA BREVEHISTORIA electricidaditmbenumeac.wikispaces.com MODELO ATOMICO DE JHON DALTON Representa al átomo como un esfera compacta indivisible e indestructible.
  • 5.
    ESTRUCTURA ATÓMICA UNA BREVEHISTORIA MODELO ATOMICO DE JOSEPH JOHN THOMSON electricidaditmbenumeac.wikispaces.com Representa al átomo como una masa fluida cargada positivamente en cuyo seno se hallan distribuidos los electrones en posiciones tales que el campo eléctrico que resulta y exterior al átomo sea nulo Su modelo atómico lo asemeja a un budín de pasas.
  • 6.
    ESTRUCTURA ATÓMICA UNA BREVEHISTORIA electricidaditmbenumeac.wikispaces.com MODELO ATÓMICO DE ERNEST RUTHERFORD El átomo está constituido por un núcleo central que es la región donde se encuentran las cargas positivas (protones), y alrededor se encuentran los electrones girando en órbitas circulares.
  • 7.
    ESTRUCTURA ATÓMICA UNA BREVEHISTORIA MODELO ATÓMICO DE NIELS BOHR Los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Este modelo planetario es un modelo funcional que no representa el átomo (objeto físico) en sí ,sino que explica su funcionamiento por medio de ecuaciones. En este modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, ocupando la órbita de menor energía posible, o la órbita más cercana posible al núcleo
  • 8.
    ESTRUCTURA ATÓMICA UNA BREVEHISTORIA MODELO ÁTOMICO ACTUAL Los modelos atómicos siguen seguido evolucionando, debido a: -Descubrimiento de nuevos fenómenos -Disponibilidad de instrumentos más precisos que permiten observar cosas desconocidas antes Siguiente modelos: NUBE DE CARGA - Incorpora las ideas de la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. - Próximos años…
  • 9.
    ESTRUCTURA ATÓMICA PARTÍCULAS SUBATÓMICAS PARTÍCULA SÍMBOLO CARGA MASA PROTÓN P+ Positiva +1 1 NEUTRÓN n° NO TIENE 1 ELECTRÓN e- Negativa -1 1/1840
  • 10.
    ESTRUCTURA ATÓMICA GENERALIDADES NÚMERO ATÓMICO( Z ) Indica el número de protones que tiene un átomo en el núcleo Z = p+ Átomo neutro p+ = e- Z = p+ = e-
  • 11.
    ESTRUCTURA ATÓMICA GENERALIDADES NÚMERO MÁSICOO NÚMERO DE MASA ( A ) Es la suma de protones y neutrones dándonos la masa total del átomo. El número de neutrones en un átomo está dado por la expresión: A–Z por lo tanto el número de masa se puede calcular según la ecuación: A=Z+n A = p+ + n Como Z = p+ se cumple A=Z + n Despejando los p+ + n tenemos p+ = A - n n = A – p+
  • 12.
    ESTRUCTURA ATÓMICA GENERALIDADES A Z X A= número de masa Z= número atómico X= elemento cualquiera
  • 13.
    ESTRUCTURA ATÓMICA GENERALIDADES EJEMPLO: tomadode química 10 de educar editores 2003 Encontrar el número de protones, electrones y neutrones para el 35 Cl elemento: 17 Z, por ser igual a 17, significa que presenta 17 protones en su núcleo, 17 electrones girando en torno suyo. A= 35 significa que posee 35 partículas entre protones y neutrones. Para hallar el total de neutrones remplazamos en la ecuación: n = A-Z n= 35 – 17 n= 18 neutrones El cloro está formado por: 17 electrones, 17 protones,18 neutrones
  • 14.
    ESTRUCTURA ATÓMICA GENERALIDADES ISÓTOPOS: Átomosde un mismo elemento pero con diferente masa 12C, 13C y 14C Por ejemplo, en la naturaleza el carbono se presenta como una mezcla de tres isótopos con números de masa 12, 13 y 14: 12C, 13C y 14C. Sus abundancias respecto a la cantidad global de carbono son respectivamente: 98,89%, 1,11% y trazas. Busca en internet más ejemplos de isótopos.
  • 15.
    ESTRUCTURA ATÓMICA GENERALIDADES IÓN: Es un átomo o grupo de átomos que tienen una carga eléctrica. Los iones con carga positiva se denominan cationes ( pierde electrones) y los que tienen carga negativa se denomina aniones ( ganan electrones). http://www.umm.edu/esp_ency/article/002385.htm#ixzz1owZietio CATIÓN Ej.: 11 Na+ ANIÓN 17Cl-
  • 16.
    ESTRUCTURA ATÓMICA GENERALIDADES Isóbaros: -Átomos dedistintos elementos -Tienen = A y ≠ Z Isótonos: -Átomos de distintos elementos -Tienen = n, ≠ Z y ≠ A Isoelectrónicos Son átomos que tienen igual números de electrones. Ejemplo 10Ne; 11Na+; 12 Mg2+; 9F- = 10 e-
  • 17.
    ESTRUCTURA ATÓMICA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Al referirnos a la configuración electrónica (o periódica) estamos hablando de la descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con subniveles y orbitales) de un determinado átomo. Configurar significa "ordenar" o "acomodar", y electrónico deriva de "electrón"; así, configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía. Científicamente, diremos que es la representación del modelo atómico de Schrödinger o modelo de la mecánica cuántica. En esta representación se indican los niveles, subniveles y los orbitales que ocupan los electrones. Debemos acotar que aunque el modelo de Schrödinger es exacto sólo para el átomo de hidrógeno, para otros átomos es aplicable el mismo modelo mediante aproximaciones muy buenas. Para comprender (visualizar o graficar) el mapa de configuración electrónica (o periódica) es necesario revisar los siguientes conceptos. www.profesorenlinea.cl/Quimica/Configuracion_electronica.html
  • 18.
    ESTRUCTURA ATÓMICA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA LOSNÚMEROS CUÁNTICOS Número cuántico principal (n): puede tomar valores enteros (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) y coincide con el mismo número cuántico introducido por Bohr. Está relacionado con la distancia promedio del electrón al núcleo en un determinado orbital y, por tanto, con el tamaño de este e indica el nivel de energía. Número cuántico secundario (l): Los niveles de energía, identificados con el número cuántico principal (n), poseen subniveles, los cuales se asocian, además, a la forma del orbital, y son identificados por el número cuántico secundario (l). Entonces, los valores del número cuántico secundario dependen del número cuántico principal "n". Así, la cantidad de subniveles de energía que posea cada nivel principal está dada por la fórmula n – 1 (el valor del número cuántico principal menos uno). www.profesorenlinea.cl/Quimica/Configuracion_electronica.html
  • 19.
    ESTRUCTURA ATÓMICA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Tambiénpara efectos de comprensión, la comunidad científica ha aceptado que los números que representan los subniveles (0, 1, 2, y 3) sean remplazados por las letras s, p, d y f, respectivamente, para representar los distintos tipos de orbitales. Estas letras se obtiene de la inicial de las palabras Sharp (s), principal (p), difuso (d) fundamental (f). Principio de Incertidumbre de Heisenberg: “Es imposible determinar simultáneamente la posición exacta y el momento exacto del electrón” . • Principio de Exclusión de Pauli: “Dos electrones del mismo átomo no pueden tener los mismos números cuánticos idénticos y por lo tanto un orbital no puede tener más de dos electrones”. www.profesorenlinea.cl/Quimica/Configuracion_electronica.html
  • 20.
    ESTRUCTURA ATÓMICA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Tipos de configuración electrónica Para graficar la configuración electrónica existen cuatro modalidades, con mayor o menor complejidad de comprensión, que son: Configuración estándar Se representa la configuración electrónica que se obtiene usando el cuadro de las diagonales (una de sus formas gráficas se muestra en la imagen de la derecha). Es importante recordar que los orbitales se van llenando en el orden en que aparecen, siguiendo esas diagonales, empezando siempre por el 1s. Aplicando el mencionado cuadro de las diagonales la configuración electrónica estándar, para cualquier átomo, es la siguiente: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 www.profesorenlinea.cl/Quimica/Configuracion_electronica.html
  • 21.
    ESTRUCTURA ATÓMICA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA www.profesorenlinea.cl/Quimica/Configuracion_electronica.html
  • 22.
    ESTRUCTURA ATÓMICA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA PRÓXIMO TABLA PERIÓDICA www.profesorenlinea.cl/Quimica/Configuracion_electronica.html