Quimica inorganica

1. Estructura Electrónica de los
Átomos.
Prof: Manuel Ramos Quintanilla

2. • 1. Espectro electromagnético: El espectro se produce cuando la luz
solar atraviesa una gota de lluvia formándose el arco iris o cuando se
hace pasar a través de un prisma la luz.
• Los diferentes colores de la
• luz representan cantidades
• distintas de energía radiante.
• A demás de la luz visible, exis-
• ten otras formas de energía ra-
• diante, como los rayos gamma,
• ultravioleta y la infrarroja. Todas
• estas formas de radiación elec-
• tromagnética viajan por el espa-
• cio a la velocidad de la luz.
• 1.1 Luz visible: La luz visible
• abarca tan solo una pequeña
• fracción del espectro electro-
• magnético total.
• Cada color específico de la luz
• visible: Rojo, naranja, amarillo,

3. • Verde, azul, índigo y violeta tienen una longitud de onda y una frecuencia
diferentes.
• La luz roja tiene longitud de onda larga y la luz azul tiene longitud de
onda corta.
• La mezcla de todas las longitudes de onda de la luz visible da por
resultado la luz blanca.
1.2 Radiación ultravioleta: (luz negra):
• La luz negra es en realidad radiación ultravioleta, cuando esta radiación
incide en ciertas rocas o ciertos tipos de pinturas, los objetos presentan
fluorescencia,parecen despedir luz propia al ser bombardeados por la
radiación ultravioleta. Estos rayos provocan cáncer a la piel.

5. • 1.3 Radiación Infrarroja: Es la energía radiante, los rayos infrarrojos
tienen una longitud de onda demasiado larga para ser visibles al ojo
humano. Ejemplo. Control remoto del TV, grabadora utilizan radiación
infrarroja.
• 1.4 Microondas: Las longitudes
• de onda de los microondas y del
• radar son similares, los microon-
• das tienen la energía idónea para
• obligar a las moléculas a girar. Es
• ta propiedad hace posible que un
• horno de microondas calienta una
• salchicha rápidamente.

6. • ACTIVIDADES
• 1. ¿Cual es la diferencia entre radiación ultravioleta y radiación
infrarroja?
• 2. ¿Cuál es la diferencia entre espectro electromagnético y luz visible?
• 3. ¿Cómo es el trabajo que realiza un microondas?
• 4. Hacer la siguiente gráfica en su cuaderno.

7. 1.5 Espectro de líneas: Es una propiedad característica de los elementos
químicos, Este espectro permite identificar los elementos utilizando un
instrumento llamado espectroscopio.
Los científicos han utilizado los espectros de líneas para establecer la
constitución química de las estrellas de la atmósfera y de los planetas.

8. - 2. Teoría Cuántica: Planck y Eistein:
- La ley de Planck establece que la energía de cada cuanto es igual a la
frecuencia de la radiación multiplicada por la constante universal. Sus
descubrimientos, sin embargo, no invalidaron la teoría de que la radiación
se propagaba por ondas. Los físicos en la actualidad creen que la
radiación electromagnética combina las propiedades de las ondas y de
laspartículas.

9. -Los descubrimientos de Planck, que fueron verificados posteriormente por
otros científicos, fueron el nacimiento de un campo totalmente nuevo de la
física, conocido como mecánica cuántica y proporcionaron los cimientos
para la investigación en campos como el de la energía atómica. Reconoció
en 1905 la importancia de las ideas sobre la cuantificación de la radiación
electromagnética expuestas por Albert Einstein, con quien colaboró a lo
largo de su carrera.

10. • 2.1 Bohr y la absorción e emisión de energía:
• Bohr para desarrollar su modelo atómico utilizó el átomo de hidrógeno.
Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a
su alrededor un electrón. En éste modelo los electrones giran en órbitas
circulares alrededor del núcleo; ocupando la órbita de menor energía
posible, o sea la órbita más cercana posible al núcleo.

11. • ACTIVIDADES
• 1. ¿Qué ventajas y desventajas nos trae un espectro de líneas?
• 2. ¿Estas de acuerdo con los ensayos nucleares que realizan algunos
países desarrollados? ¿Porqué?
• 3. ¿Qué opinas sobre la afirmación que hacen los científicos cuando
dicen que la energía nuclear es segura?
• 4. ¿Crees que los desequilibrios ecológicos que se dan ahora (efecto
invernadero, lluvia ácida) tengan relación con las centrales nucleares?
¿Porqué?

12. • Espectros de emisión: Son aquellos que se obtienen al descomponer
las radiaciones emitidas por un cuerpo previamente excitado.
• - Los espectros de emisión continuos se obtienen al pasar las
radiaciones de cualquier sólido incandescente por un prisma. Todos los
sólidos a la misma Temperatura producen espectros de emisión iguales.

13. • - Los espectros de emisión discontinuos se obtienen al pasar la luz
de vapor o gas excitado. Las radiaciones emitidas son características
de los átomos excitados.
• - Espectros de absorción: Son los espectros resultantes de intercalar
una determinada sustancia entre una fuente de luz y un prisma

14. - Los espectros de absorción continuos:se obtienen al intercalar el sólido
entre el foco de radiación y el prisma. Así, por ejemplo, si intercalamos un
vidrio de color azul quedan absorbidas todas las radiaciones menos el azul.
-Los espectros de absorción discontinuos : se producen al intercalar
vapor o gas entre lafuente de radiación y el prisma. Se observan bandas o
rayas situadas a la misma longitud de onda que los espectros de emisión de
esos vapores o gases.

15. • 3. Modelo Mecánico Cuántico del Átomo: El modelo de Bohr fue
modificado varias veces, es por eso que el modelo actual está basado
en:
• a) Propuestas de Broglie: ( Dualidad de la materia ): Broglie fue
Francés, la materia y la energía presentan un carácter dual de onda-
partícula, es decir, todos os objetos tienen propiedades ondulatorias.
• La luz según Broglie, tiene propiedades de partícula y de onda, es decir
como partícula es materia y como onda es energía.
•

16. • ACTIVIDADES
• 1. hacer en su cuaderno la siguiente gráfica:

17. b) Ecuación de onda de Schródinger: Formuló complejas ecuaciones
matemáticas que combinaban propiedades de onda y la naturaleza de un
electrón.
La ecuación de Schródinger, permite obtener valores que corresponden
para encontrar a los e- en torno al núcleo.

18. • c) Principio de incertidumbre de Heisemberg: Indica que es
imposible conocer con exactitud y al mismo tiempo la posición y la
velocidad de un electrón dentro de un átomo.
• 4. Nube Electrónica o corteza: Es el espacio que rodea al núcleo
atómico donde se hallan los electrones en movimiento.
• La nube electrónica está constituida por niveles de energía, subniveles
y orbitales.
• 4.1 Niveles de energía: Son regiones de la nube
• electrónica, donde se encuentran los electrones.
• Los niveles de energía son siete, se les nombra
• con letras y números arábicos: 1,2,3,4,5,6,7 las le
• tras mayúsculas son: K, L, M, N, O, P, Q.
• Cada nivel de energía puede contener un número
• limitado de electrones y son:
• K L M N O P Q
• 2 8 18 32 32 18 8

19. • 4.2 Para encontrar el número de niveles:
• De 1 a 2 electrones: 1 nivel de energía
• De 3 a 10 electrones: 2 niveles de energía
• De 11 a 18 electrones: 3 niveles de energía
• De 19 a 36 electrones: 4 niveles de energía
• De 37 a 54 electrones: 5 niveles de energía
• De 55 a 86 electrones: 6 niveles de energía
• De 87 a 118 electrones: 7 niveles de energía
• Ejercicios.

20. 4.3 Subniveles de Energía: Según la mecánica cuántica, cada nivel de
energía de un átomo está constituida por uno o más subniveles, los
subniveles se les designa con las letras minúsculas: s, p, d, f.
4.4 Regla del serrucho: Esta regla te ayuda a distribuir los e- en
subniveles, la regla es:
Hacer la regla del serrucho en pizarra.
Ejercicios.
4.4 Orbitales: Es la región del espacio que rodea al núcleo, donde hay
mucha probabilidad de encontrar un determinado electrón.

21. • ACTIVIDADES
• 1. ¿Qué son los niveles de energía?
• 2. ¿Cuál es el número máximo de electrones que puede contener cada
nivel de energía según la fórmula de Rydberg?
• 3. ¿Cuáles son los niveles de energía que tienen población electrónica
completa?
• 4. Qué valores tienen los subniveles de energía y como se representan?
• 5. Por qué un orbital no puede contener más de dos electrones?
•

22. • Cada orbital contiene como máximo dos e- con espin opuesto.
• Orbital orbitales orbital
• apareado semillenos desapareado
• 4.5 Formas de los orbitales:
• Hacerlos en la pizarra
• Ejercicios.
• 5. Números cuánticos del electrón: Para identificar un electrón de
cualquier átomo, es necesario conocer cuatro números llamados
números cuánticos o parámetros cuánticos:
• n = Número cuántico principal
• l= Número cuántico secundario o azimutal
• m= Número cuántico magnético
• s= Número cuántico de espin.
• 5.1 Número cuántico Principal: ( n ): El número cuántico principal
especifica la distancia promedio del e- al núcleo. Determina el nivel
energético y representa la energía de cada nivel, los valores son:
Enteros positivos entre 1 y 7: n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

24. • Los números del 1 al 7 indican la energía cuantizada de los niveles de
energía, esto significa que el e- puede estar en el 1 o en el 2, pero no
puede estar entre los 2 niveles.
• 5.2 Número cuántico Secundario
• o azimutal ( l ): Determina el
• subnivel de energía e indica la for-
• ma del orbital, en el cual probable-
• mente se mueve un e-, los valores
• son enteros positivos que van del
• 0 hasta n-1.
• l = 0, 1, 2, 3 ………. n – 1
• Los valores también se representan por las letras s, p, d, f.
• Valor de l = 0 1 2 3
• Letras = s p d f
• Los valores de l dependen de los valores de n. Ej.
• Si n = 2, l tiene dos valores permitidos ( 0,1 )
• n = 2 l = 0 Subnivel s
• l = 1 Subnivel p.

25. • Si n = 3 , l tiene tres valores permitidos ( 0, 1, 2 )
• l = 0 Subnivel s
• n = 3 l = 1 Subnivel p
• l = 2 Subnivel d
• Si n = 4, l tiene 4 valores permitidos ( 0, 1, 2, 3 )
• l = 0 Subnivel s
• n = 4 l = 1 Subnivel p
• l = 2 Subnivel d
• l = 3 Subnivel f
• 5.3 Número cuántico magnético ( m ): Indica la orientación del orbital
en el espacio, por eso también se le llama número cuántico por
orientación los valores son enteros que van de -1 hasta +1, pasan por
cero. M = -l …….. -1, 0, +1 ……..+l
• El valor “m” depende del valor “l” Ej.
• Cuando “l” = 1 indica que en el subnivel “p” hay tres valores permitidos
de “m” : -1, 0, +1. en consecuencia para cada valor de “l” hay 2 l + 1.

26. Diferentes valores de “m”
5.4 Número cuántico por espín ( s ): Indica el sentido de rotación o giro del e-
sobre su eje. Solo hay dos direcciones para el espín: Una en el sentido de las
agujas del reloj y la otra en sentido opuesto a las agujas del reloj. El número
cuántico por espín tiene dos valores : s = +1/2, s = -1/2
Subnivel l 2 l + 1 N: de orbitales:
2 l + 1
s
p
d
f
0
1
2
3
0
-1, 0 +1
-2, -1, 0, +1, +2
- 3, -2, -1 , 0, +1,+2, +3
1
3
5
7

27. • ACTIVIDADES
• 1. Escribe la distribución electrónica en niveles , subniveles y orbitales
de los siguientes elementos químicos: 17, 22, 26, 32.
• 2. ¿Qué indica el número cuántico principal y que valores tiene?
• 3. ¿Qué indica el número cuántico secundario y que valores tiene?
• 4. ¿Qué indica el número cuántico magnético y que valores tiene?
• 5. ¿Qué indica el numero cuántico de espín y que valores tiene?

28. • 6. Principio de Exclusión de Pauli: Pauli en 1925enunció el siguiente
principio:
• Es imposible que dos electrones tengan sus cuatro números cuánticos
iguales en el mismo átomo.
• 7. Principio de máxima multiplicidad o regla de Hund: Indica que la
configuración más estable es aquella en que los e- utilicen la mayor
cantidad de orbitales pertenecientes a un subnivel.

29. • 8. Paramagnetismo: Son las sustancias químicas (simples o
compuestas) que son atraídas por un campo magnético generado por
un imán o electroimán.
• 8.1 Diamagnetismo: Son sustan
• cias químicas que son debilmen-
• te repelidas o no son atraídas por
• un campo magnético. Es decir ex
• sisten e- apareados.
• - Paramagnético: Es cuando el
• átomo posee uno o más orbitales
• desapareados.
• - Diamagnético: Es cuando todos los orbitales son apareados.

30. • 9. Tabla Periódica:
• 9.1 División de la Tabla Periódica por Bloques: Según la
configuración electrónica externa la tabla periódica queda dividida en
cuatro bloques:
• s, p, d, f.
• Los bloques “s” y “p” corresponden a los elementos representativos,
entre ellos encontramos metales y no metales.

31. • Los del bloque “d” se denominan elementos de transición y son todos
metálicos.
• El bloque “f”, está integrado por los elementos de transición interna, que
son solo metales (lantánidos y actínidos).

32. • 9.2 Grupos de la Tabla Periódica: La tabla periódica tiene 8 grupos o
familias del 1A al VIIIA.
• - Grupo IA: Los elementos de este grupo con excepción del hidrógeno,
son llamados metales alcalinos y están conformados por: Li, Na, al Fr.
• - Grupo IIA: Pertenecen a este grupo del Be al Ra, se les conoce como
alcalinos térreos.
• Grupo IIIA: Los elementos que forman este grupo son del B, al Tl, son
elementos llamados térreos.

33. Grupo IVA: a este grupo se le denomina familia del carbono, a este grupo
lo forman los elementos desde el C, al Pb.
Grupo VA: Este grupo se combina con el oxígeno para formar óxidos, con
el hidrógeno forman hidruros, este grupo lo conforman desde el N, al Bi.
Grupo VIA: Llamado también familia del oxígeno o de los elementos
anfígenos, lo forman los no metales como el S, al Po.
Grupo VIIA: Se les conoce con el nombre de halógenos, lo forman a este
grupo desde el F, al At.
Grupo VIIIA: Se les conoce como gases nobles, lo conforman el He al Rn.

34. • 9.3 Periodos de la Tabla Periódica: Los periodos corresponden a las filas
horizontales de la Tabla Periódica.
• Periodo 01: Contienen elementos gaseosos y son el H y el He.
• Periodo 02: Comprenden 8 elementos que van desde el Li hasta el Ne.
• Periodo 03: Contiene 8 elementos desde el Na al Ar.
• Periodo 04: Está formado por 18 elementos desde el K al Kr.
• Periodo 05: Tiene 18 elementos desde el Rb al Xe.
• Periodo 06: Presenta 32 elementos se inicia en el Cs al Rn.
• Periodo 07: Consta de 25 elementos, van desde el Fr al elemento 111.

35. • ACTIVIDADES
• 1. ¿Qué importancia tiene la composición química de la superficie y de
la atmósfera lunares?
• 2. ¿Qué relevancia tiene el estudio de la luna?
• 3. Completa el siguiente cuadro haciendo uso de la T. Periódica:
Elemento Niveles de
energía
Grupo Bloque Z
2 2A s
15
Mo
3 7A
Mg
92

36. 10. Química en Acción:
10.1 Filtros solares y bloqueadores solares:
El protector solar es una loción, gel, spray u otro tópico que evita o
disminuye las quemaduras debidas a la exposición al sol.
Aunque evita las quemaduras se cree que los protectores solares no
ofrecen una protección 100% absoluta. Por ello algunos dermatólogos
llegan a desaconsejar el uso de protectores ya que al usarlos se está más
tiempo al sol del que se estaría sin fotoprotector, sobre todo si se espera a
quemarse.

37. •
•
• 10.2 Fuegos artificiales y colores de flamas:
• Su origen está en la China, aunque a través de la historia se han hecho
mejores y más variadas combinaciones para producir nuevos efectos.
Antes de la revolución industrial, el hierro mezclado con carbón fue
utilizado para producir explosiones de color naranja y amarillo. Los
cloratos, descubiertos en el siglo XVIII, añadieron el rojo y el verde a la
paleta. El azul y el purpura, fueron introducidos en el siglo XX.

38. Actividades:
1. Por que los electrones están en permanente movimiento?
2. Por que un átomo no puede llevar mas de 7 niveles de energía?
3. Por que los orbitales de un subnivel se orientan en planos
perpendiculares?
4. Por que dos electrones con spines paralelos no pueden ocupar el mismo
orbital?
5. 5. Como puedes encontrar los cuatro números cuánticos de un electrón?
6. Encuentra el significado de los siguientes términos:
- Niveles de energía – orbital – reempe – subnivel de energía – revolución -
espín – parámetro – rotación – aufbau.

39. ACTIVIDADES:
1. Que indica el número cuántico principal y que valores tiene?
2. Que indica el número cuántico secundario y que valores tiene?
3. Que indica el número cuántico magnético y que valores tiene?
4. Que indica el número cuántico de spin y que valores tiene?
5. Como enuncias el principio de exclusión de Pauli?
6. Que diferencia hay entre configuración electrónica y diagramas de
orbitales?
7. Indicar el significado de los siguientes términos:
- Convencional – movimiento – imán – revolución – diagrama – antihorario –
traslapa – interposición.

40. ACTIVIDADES:
1. Que elemento metálico forma parte de la hemoglobina y que función
cumple?
2. Crees que los elementos que existen en el sol serán los mismos que hay
en la tierra? Porque?
3. Que son los transistores?
4. Por que los elementos del grupo 2B (12) no son representativos ni
transicionales?
5. 5. Por que el calcio tiene mayor energía de ionización que el potasio?
6. Como varía la electronegatividad de los elementos en los grupos y
periodos de la tabla periódica?
7. Encontrar el significado de los siguientes términos:
- Electronegatividad – periódica – clasificación – electrón diferencial – grupo
– periodo – afinidad electrónica – transuránico – halógeno – calcógeno.

41. ACTIVIDADES:
1. Como clasificó los elementos Doverenier?
2. Como clasificó los elementos Mendeleev?
3. Como se enuncia la ley periódica de Mendeleev?
4. Que son las octavas d Newlands?
5. Cual es la diferencia entre ley periódica de Moseley y la Mendeleev?
6. Por que las tierras raras están fuera de la tabla periódica?
7. Buscar el significado de los siguientes términos:
- Observación – germanio – galio – concordancia – periódico – octavas –
triada – periodicidad – propiedades.