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Estructura AtómicaEstructura AtómicaEstructura AtómicaEstructura Atómica
LogrosLogrosLogrosLogros
Describe los principales modelos atómicos.
Reconoce los componentes del átomo y su
distribución.
Relaciona las propiedades de los elementos
con las configuraciones electrónicas como
función periódica de los números atómicos.
ContenidoContenido
 Modelos atómicos
Estructura atómica
 Notación atómica
 Teoría atómica moderna
 Configuración electrónica
Modelos atómicosModelos atómicos
Átomo
Átomos
iguales
entre si
“Pudín
de
pasas”
Modelo atómico actualModelo atómico actual
Estructura AtómicaEstructura Atómica
El atómo se compone
principalmente de: protones,
neutrones y electrones, por ser
los responsables de las
propiedades.
Protones y neutrones en el
núcleo atómico: región central.
Electrones fuera del núcleo: en
nubes electrónicas llamadas
orbítales.
Partículas subatómicasPartículas subatómicas
Partícula Masa (gramos)
Masa
(Uma)
Carga
relativa
Electrón (ē) 9,1093x10-28
5,486x10-4
-1
Protón
(p+
)
1,6726x10-24
1,0073 +1
Neutrón (no
) 1,6749x10-24
1,0087 0
Notación atómica
Los átomos se identifican por el número de
protones y neutrones que contienen
X
A
Z
27
13 Al
Símbolo del
elemento
Número
atómico
Número
de masa
Ejemplos:
Nº masa = # protones + # neutrones
Nº atómico = # protones = # electrones (átomo neutro)
ISOTOPOSISOTOPOS
Átomos de un mismo elemento que tienen el mismo numeroÁtomos de un mismo elemento que tienen el mismo numero
atómico pero diferente numero de masa. Ejemplo isótoposatómico pero diferente numero de masa. Ejemplo isótopos
del Hidrogeno (protio, deuterio y tritiodel Hidrogeno (protio, deuterio y tritio).).
¿Por qué corresponden al
mismo elemento?
1
1 H 2
1 H 3
1 H
Porque tienen igual número
atómico, luego,1 protón.
Nº de neutrones¿En que difieren
EjercicioEjercicio
La tabla siguiente describe cuatro átomos
Átomo A B C D
Nº protones 10 11 11 10
Nº neutrones 11 10 11 10
Nº electrones 10 11 11 10
¿Cuáles son isótopos ?
¿Cuál es el número de masa de A?
¿Cuál es el numero atómico de D?
Moléculas y ionesMoléculas y iones
Moléculas: dos o más átomos en una
relación definida
Igual que los átomos las moléculas son
eléctricamente neutras.
H2 H2O NH3 CH4
•Ión: Átomo o grupo de átomos con una
carga neta.
IonesIones
Anión, ión con carga neta negativa. El átomo neutro gana uno o
más electrones.
Mg Mg+2
12 protones
12 electrones
Átomo neutro Catión
12 protones
10 electrones
Cl Cl-1
17 protones
17 electrones
17 protones
18 electrones
Átomo neutro Anión
Catión, ión con carga neta positiva. Para formarlo el átomo debe
perder uno o más electrones
ESTRUCTURA ELECTRÓNICA
DE LOS ÁTOMOS
Cuando los átomos interaccionan:
Son los electrones los que interactúan.
La disposición de los electrones en un átomo
es la estructura electrónica de ese átomo.
Dicha estructura electrónica se refiere a:
El número de electrones que un átomo posee.
A la distribución de los electrones alrededor
del átomo y a sus energías.
Mecánica cuántica y orbitales atómicos
1926 – Schrödinger propone una ecuación
que incorpora los comportamientos tanto
ondulatorio como de partícula del electrón.
La resolución de esta ecuación da lugar a las
funciones de onda (ψ) que describen la onda
de materia del electrón.
ψ2
proporciona información acerca de la
ubicación de un electrón cuando está en un
estado de energía permitido.
ψ2
representa la probabilidad de que el
electrón esté en cierta región del espacio en
un instante dado y se le denomina densidad
de probabilidad.
• La densidad electrónica es otra forma de
expresar la probabilidad.
Las regiones donde es muy probable
encontrar electrones, son regiones de alta
densidad electrónica.
Orbitales y números cuánticos
Cada orbital describe una distribución
específica de densidad de electrones en el
espacio, dada por su densidad de
probabilidad.
Cada orbital tiene una energía y forma
características.
Número cuántico principal (n)
Puede tener valores enteros positivos de 1, 2,
3, etc.
Al aumentar n el orbital se hace más grande.
Al aumentar n aumenta la energía del
electrón.
Número cuántico azimutal (l)
Puede tener valores enteros desde 0 hasta n-
1 para cada valor de n.
Define la forma del orbital.
Su valor se designa con las letras
Letra empleada s, p, d y f
Valor de l 0 1 2 3
Número cuántico magnético (ml)
Puede tener valores enteros entre l y – l
incluyendo el cero.
Orbitales s
Orbitales p
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Si n es 3 ó más, encontramos los orbitales d
(para los cuales l=2)
Orbitales f
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equivalentes (para los cuales l=3)
Configuraciones electrónicas
Es la forma en que los electrones se
distribuyen entre los diferentes orbitales de
un átomo.
La configuración electrónica más estable, o
basal, de un átomo es aquélla en la que los
electrones están en los estados de energía
más bajos posibles.
Configuraciones electrónicas abreviadas
El llenado de la subcapa 2p, que tiene una
configuración estable con ocho electrones (un
octeto) en la capa más externa.
11Na: 1s2
2s2
2p6
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ó [Ne]3s1
3Li: 1s2
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2s2
2p6
3s2
3p6
4s1
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Diagrama de bloques de la Tabla Periódica
Ejercicios
1. Dibuje la representación de diagrama de orbitales
para la configuración electrónica del oxígeno, número
atómico 8. ¿Cuántos electrones apareados tiene un
átomo de oxígeno?
2. Escriba la configuración electrónica del fósforo,
elemento 15. ¿Cuántos electrones apareados tiene
un átomo de fósforo?
Ejercicios
3. Escriba la configuración electrónica completa y
abreviada del bismuto, número atómico 83. ¿Cuántos
electrones no apareados tiene?
4. Utilizando la tabla periódica, escriba las
configuraciones electrónicas condensadas de los
siguientes átomos: a) Co (número atómico 27); b) Te
(número atómico 52).
5.¿Qué son “electrones de capa externa”? ¿Qué son
“electrones no apareados”? ¿Cuántos electrones de
capa externa tiene un átomo de silicio? ¿Cuántos no
están apareados?
Estructura electrónicaEstructura electrónica
Envoltura formada por capas de energía
aumenta la energía
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=7
núcleo
Expresa la secuencia de los electrones en un
átomo.
Niveles de energía
Subniveles de energíaSubniveles de energía
Son 4 y contienen a los orbitales.
sub-nivel Nº de orbitales Nº de electrones
s 1 2
p 3 6
d 5 10
f 7 14
Reglas para poblar orbítales
Principio de Aufbau
El llenado de los
electrones se dará desde
la capa de menor energía
hasta la de mayor
energía.
Regla de Hund
Los orbitales se van
llenando de uno en uno
antes de que ocurra el
apareamiento
Así: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s.....
Ejemplo
2px 2py 2pz
- Tres es el # máximo de electrones
desapareados
Habría tan solo
un electrón desapareado
• Al llenar los tres orbítales 2p
• Sería incorrecto
- Los orbítales difieren solo en
orientación
En la configuración electrónica el último electrón de la
secuencia se llama electrón diferenciador Estructura electrónica
Realizar la distribución electrónica de los
siguientes elementos: 8
O, 20
Ca ,18 Ar y 36
Kr.
Oxígeno: 1s2
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,2s2
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,3p6
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EjerciciosEjercicios
El átomo buscar completar 8 electrones en el
último nivel. Este criterio se conoce con el
nombre del octeto de Lewis.
Determina la valencia del elemento
Así: 20Ca
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Valencia de Ca será +2
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2s2
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3s2
3p6
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Los electrones que participan en la formación de
enlaces son los electrones de valencia
Para denotar los electrones de valencia de un
elemento se usa un punto por cada electrón de
valencia
Ejemplos: 12Mg ....3s2
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  • 2. LogrosLogrosLogrosLogros Describe los principales modelos atómicos. Reconoce los componentes del átomo y su distribución. Relaciona las propiedades de los elementos con las configuraciones electrónicas como función periódica de los números atómicos.
  • 3. ContenidoContenido  Modelos atómicos Estructura atómica  Notación atómica  Teoría atómica moderna  Configuración electrónica
  • 4. Modelos atómicosModelos atómicos Átomo Átomos iguales entre si “Pudín de pasas” Modelo atómico actualModelo atómico actual
  • 5. Estructura AtómicaEstructura Atómica El atómo se compone principalmente de: protones, neutrones y electrones, por ser los responsables de las propiedades. Protones y neutrones en el núcleo atómico: región central. Electrones fuera del núcleo: en nubes electrónicas llamadas orbítales.
  • 6. Partículas subatómicasPartículas subatómicas Partícula Masa (gramos) Masa (Uma) Carga relativa Electrón (ē) 9,1093x10-28 5,486x10-4 -1 Protón (p+ ) 1,6726x10-24 1,0073 +1 Neutrón (no ) 1,6749x10-24 1,0087 0
  • 7. Notación atómica Los átomos se identifican por el número de protones y neutrones que contienen X A Z 27 13 Al Símbolo del elemento Número atómico Número de masa Ejemplos: Nº masa = # protones + # neutrones Nº atómico = # protones = # electrones (átomo neutro)
  • 8. ISOTOPOSISOTOPOS Átomos de un mismo elemento que tienen el mismo numeroÁtomos de un mismo elemento que tienen el mismo numero atómico pero diferente numero de masa. Ejemplo isótoposatómico pero diferente numero de masa. Ejemplo isótopos del Hidrogeno (protio, deuterio y tritiodel Hidrogeno (protio, deuterio y tritio).). ¿Por qué corresponden al mismo elemento? 1 1 H 2 1 H 3 1 H Porque tienen igual número atómico, luego,1 protón. Nº de neutrones¿En que difieren
  • 9. EjercicioEjercicio La tabla siguiente describe cuatro átomos Átomo A B C D Nº protones 10 11 11 10 Nº neutrones 11 10 11 10 Nº electrones 10 11 11 10 ¿Cuáles son isótopos ? ¿Cuál es el número de masa de A? ¿Cuál es el numero atómico de D?
  • 10. Moléculas y ionesMoléculas y iones Moléculas: dos o más átomos en una relación definida Igual que los átomos las moléculas son eléctricamente neutras. H2 H2O NH3 CH4 •Ión: Átomo o grupo de átomos con una carga neta.
  • 11. IonesIones Anión, ión con carga neta negativa. El átomo neutro gana uno o más electrones. Mg Mg+2 12 protones 12 electrones Átomo neutro Catión 12 protones 10 electrones Cl Cl-1 17 protones 17 electrones 17 protones 18 electrones Átomo neutro Anión Catión, ión con carga neta positiva. Para formarlo el átomo debe perder uno o más electrones
  • 13. Cuando los átomos interaccionan: Son los electrones los que interactúan. La disposición de los electrones en un átomo es la estructura electrónica de ese átomo. Dicha estructura electrónica se refiere a: El número de electrones que un átomo posee. A la distribución de los electrones alrededor del átomo y a sus energías.
  • 14. Mecánica cuántica y orbitales atómicos 1926 – Schrödinger propone una ecuación que incorpora los comportamientos tanto ondulatorio como de partícula del electrón. La resolución de esta ecuación da lugar a las funciones de onda (ψ) que describen la onda de materia del electrón.
  • 15. ψ2 proporciona información acerca de la ubicación de un electrón cuando está en un estado de energía permitido. ψ2 representa la probabilidad de que el electrón esté en cierta región del espacio en un instante dado y se le denomina densidad de probabilidad.
  • 16. • La densidad electrónica es otra forma de expresar la probabilidad. Las regiones donde es muy probable encontrar electrones, son regiones de alta densidad electrónica.
  • 17. Orbitales y números cuánticos Cada orbital describe una distribución específica de densidad de electrones en el espacio, dada por su densidad de probabilidad. Cada orbital tiene una energía y forma características.
  • 18. Número cuántico principal (n) Puede tener valores enteros positivos de 1, 2, 3, etc. Al aumentar n el orbital se hace más grande. Al aumentar n aumenta la energía del electrón.
  • 19. Número cuántico azimutal (l) Puede tener valores enteros desde 0 hasta n- 1 para cada valor de n. Define la forma del orbital. Su valor se designa con las letras Letra empleada s, p, d y f Valor de l 0 1 2 3
  • 20. Número cuántico magnético (ml) Puede tener valores enteros entre l y – l incluyendo el cero.
  • 23. Orbitales d Si n es 3 ó más, encontramos los orbitales d (para los cuales l=2)
  • 24. Orbitales f Cuando n es 4 ó mayor, hay siete orbitales f equivalentes (para los cuales l=3)
  • 25. Configuraciones electrónicas Es la forma en que los electrones se distribuyen entre los diferentes orbitales de un átomo. La configuración electrónica más estable, o basal, de un átomo es aquélla en la que los electrones están en los estados de energía más bajos posibles.
  • 26.
  • 27. Configuraciones electrónicas abreviadas El llenado de la subcapa 2p, que tiene una configuración estable con ocho electrones (un octeto) en la capa más externa. 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 ó [Ne]3s1 3Li: 1s2 2s1 ó [He]2s1 19K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 ó [Ar]4s1
  • 28. Diagrama de bloques de la Tabla Periódica
  • 29.
  • 30. Ejercicios 1. Dibuje la representación de diagrama de orbitales para la configuración electrónica del oxígeno, número atómico 8. ¿Cuántos electrones apareados tiene un átomo de oxígeno? 2. Escriba la configuración electrónica del fósforo, elemento 15. ¿Cuántos electrones apareados tiene un átomo de fósforo?
  • 31. Ejercicios 3. Escriba la configuración electrónica completa y abreviada del bismuto, número atómico 83. ¿Cuántos electrones no apareados tiene? 4. Utilizando la tabla periódica, escriba las configuraciones electrónicas condensadas de los siguientes átomos: a) Co (número atómico 27); b) Te (número atómico 52). 5.¿Qué son “electrones de capa externa”? ¿Qué son “electrones no apareados”? ¿Cuántos electrones de capa externa tiene un átomo de silicio? ¿Cuántos no están apareados?
  • 32. Estructura electrónicaEstructura electrónica Envoltura formada por capas de energía aumenta la energía n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=7 núcleo Expresa la secuencia de los electrones en un átomo. Niveles de energía
  • 33. Subniveles de energíaSubniveles de energía Son 4 y contienen a los orbitales. sub-nivel Nº de orbitales Nº de electrones s 1 2 p 3 6 d 5 10 f 7 14
  • 34. Reglas para poblar orbítales Principio de Aufbau El llenado de los electrones se dará desde la capa de menor energía hasta la de mayor energía. Regla de Hund Los orbitales se van llenando de uno en uno antes de que ocurra el apareamiento Así: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s.....
  • 35. Ejemplo 2px 2py 2pz - Tres es el # máximo de electrones desapareados Habría tan solo un electrón desapareado • Al llenar los tres orbítales 2p • Sería incorrecto - Los orbítales difieren solo en orientación En la configuración electrónica el último electrón de la secuencia se llama electrón diferenciador Estructura electrónica
  • 36. Realizar la distribución electrónica de los siguientes elementos: 8 O, 20 Ca ,18 Ar y 36 Kr. Oxígeno: 1s2 , 2s2 , 2p4 Calcio: 1s2 , 2s2 , 2p6 , 3s2 , 3p6 , 4s2 Argón: 1s2 , 2s2 , 2p6 , 3s2 , 3p 6 Kriptón: 1s2 ,2s2 ,2p6 ,3s2 ,3p6 ,4s2 ,3d10 ,4p6 EjerciciosEjercicios
  • 37. El átomo buscar completar 8 electrones en el último nivel. Este criterio se conoce con el nombre del octeto de Lewis. Determina la valencia del elemento Así: 20Ca Regla del octetoRegla del octeto Valencia de Ca será +2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Ca+2 4s2
  • 38. Los electrones que participan en la formación de enlaces son los electrones de valencia Para denotar los electrones de valencia de un elemento se usa un punto por cada electrón de valencia Ejemplos: 12Mg ....3s2 :Mg 12C ....3s2 3p2 :C: . . 8Ne ....2s2 2p6 : Ne: . . Simbología de LewisSimbología de Lewis