FÍSICA Y QUÍMICA 1º Bachillerato PRESENTACIÓN DE ASIGNATURA

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1 FÍSICA Y QUÍMICA 1º Bachillerato PRESENTACIÓN DE ASIGNATURA

2 TEMARIO CONTENIDOS FÍSICA Y QUÍMICA QUÍMICA 1. Estructura del átomo. Sistema periódico 2. Formulación y nomenclatura inorgánicas 3. Enlace químico 4. Mol. NºAvogadro. Gases Ideales. Disoluciones 5. Reacciones químicas. Cálculos estequiométricos 6. Termoquímica, cinética y equilibrio 7. Compuestos del carbono

3 TEMARIO CONTENIDOS FÍSICA Y QUÍMICA FÍSICA 8. Movimiento (I) 9. Movimiento (II). Estudio de los movimientos Cinemática 10. Fuerzas (I) 11. Fuerzas (II). Interacciones fundamentales 12. Dinámica- Fuerzas y movimiento 13. Trabajo y energía 14. Energía Térmica 15. Corriente eléctrica

4 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA

5 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA Clasificación de las sustancias materiales (pág. 200 libro) Mezcla. Sustancia formada por la unión de dos o más sustancias que no reaccionan. Tipos Mezclas homogéneas (también llamadas disoluciones). Tienen las mismas propiedades en todos los puntos de la mezcla. No se distinguen los componentes que la forman. Ej: agua potable Mezclas heterogéneas. Las propiedades varían de unos puntos a otros. Se suelen distinguir los distintos componentes. Ej: granito Sustancia pura. No puede separarse en otras más simples por procesos físicos Elementos. No pueden descomponerse en sustancias puras más simples por procesos químicos. Ej; oxígeno, hidrógeno Compuestos. Pueden descomponerse en otras más simples por procedimientos químicos. Ej; agua

6 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA Ejercicio (actv. 1, pág. 201) Clasifica las siguientes sustancias en mezcla homogénea, mezcla heterogénea, elemento o compuesto - Granito - Gasolina - Agua de mar - Butano - Aire - Humo - Silicio - Tinta china -Leche -Aceite puro de oliva -Diamante -Vino -Agua del grifo -Agua destilada -Madera -Pintura -Aluminio -Acero

7 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA Ejercicio (actv. 1, pág. 201) Clasifica las siguientes sustancias en mezcla homogénea, mezcla heterogénea, elemento o compuesto - Granito; m. heterogénea - Gasolina; m. homogénea - Agua de mar; m. homogénea - Butano; s. pura (compuesto) - Aire; m. homogénea - Humo; m. homogénea / heterogénea - Silicio; s. pura (elemento) - Tinta china; m. homogénea -Leche; m. homogénea -Aceite puro de oliva; m. homogénea -Diamante; s. pura (elemento) -Vino; m. homogénea -Agua del grifo; m. homogénea -Agua destilada; s. pura (compuesto) -Madera; m. heterogénea -Pintura; m. homogénea -Aluminio; s. pura (elemento) -Acero; m. homogénea (aleación)

8 ESTRUCTURA DEL ÁTOMO TEMA 1 Pág. 228 libro (Unidad 11)

9 DESCUBRIMIENTO DEL ÁTOMO. PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

10 DESCUBRIMIENTO DEL ÁTOMO En la antigua Grecia ya había dos teorías sobre la materia: Teoría Atomística (siglo IV a. de C.): Defendida por Leucipoy Demócrito, que decían que la materia estaba formada por partículas discontinuas e indivisibles (átomo) Teoría Filosófica (V a. C.): Empédoclesy Aristóteles (III a. C.): que decían que la materia estaba formada por la combinación de 4 elementos (aire, agua, tierra y fuego). Aristóteles añadió un quinto elemento, el éter.

11 DESCUBRIMIENTO DEL ÁTOMO En 1808, Daltonretomó las ideas de Demócrito y dio una teoría sobre el átomo en cuatro postulados: La materia está constituida por unas partículas indivisibles, denominadas átomos Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí Los átomos de diferentes elementos son diferentes en masa y propiedades Los compuestos (moléculas) están formadas por la unión de átomos diferentes (de elementos distintos) en una relación numérica sencilla

12 DESCUBRIMIENTO DEL ÁTOMO Tras la teoría atómica de Dalton (1.808), fueron surgiendo una serie de teorías e hitos fundamentales para el estudio de la estructura atómica Muy relevantes fueron los modelos atómicos de Thomson(1.898), Rutherford(1.911), Bohr(1.913) El actual Modelo Atómico de Orbitales (Modelo Atómico de Mecánica Cuántica) se basa en principios de De Broglie, Schrödinger y Heisenberg

13 ELECTRÓN Descubrimiento del electrón PARTÍCULAS DEL ÁTOMO En el físico Thomsonintrodujo un gas en un tubo de descarga, a muy baja presión haciendo para ello un vacío casi total. Conectó los electrodos a una diferencia de potencial muy elevada y se produjo la descarga observándose una luz (rayos catódicos) Posteriormente sometió estos rayos a acampos eléctricos obteniendo una desviación hacia el polo positivo (ánodo) De esta forma Thomsonllego a la conclusión: los rayos catódicos no son tales rayos sino partículas, en movimiento, cargadas negativamente y se les dio el nombre de electrón (Ver Fig1. pág. 230)

14 ELECTRÓN PARTÍCULAS DEL ÁTOMO

15 ELECTRÓN Rayos catódicos PARTÍCULAS DEL ÁTOMO

16 Actv. 1, pág. 231 PARTÍCULAS DEL ÁTOMO Por qué crees que al flujo de partículas que produce luminiscencia en un tubo de descarga se le dio el nombre de rayos catódicos?

17 ELECTRÓN PARTÍCULAS DEL ÁTOMO Características del electrón Los electrones son partículas de carga negativa y de muy poca masa que constituyen los rayos catódicos Se puede simbolizar como e - Su carga negativa es de -1, C (Coulumbs) Su masa es de9, kg Orbitan en torno a los protones y neutrones del núcleo del átomo

18 ELECTRÓN PARTÍCULAS DEL ÁTOMO

19 PARTÍCULAS DEL ÁTOMO MODELO ATÓMICO DE THOMSON Thomson, en 1.904, después de haber descubierto el electrón, considera que en el átomo debe haber dos tipos de carga, la negativa del electrón y otra positiva. Enuncia el siguiente modelo: el átomo es una esfera maciza de carga positiva con partículas negativas (electrones) distribuidas en tal número que contrarreste la carga positiva Esta teoría aporta una visión estática (los electrones no se mueven) y no nuclear (no existe núcleo) del átomo, que según esta teoría se considera uniforme (homogéneo) Thomson también explicó la formación de iones, tanto positivos como negativos

20 PARTÍCULAS DEL ÁTOMO MODELO ATÓMICO DE THOMSON

21 PROTÓN Descubrimiento del protón PARTÍCULAS DEL ÁTOMO Poco antes del descubrimiento del electrón por Thomson, el físico E. Goldsteinobserva la aparición de rayos canales en un tubo de descarga con el cátodo perforado (con canales) Estos rayos canales estaría formadas por partículas de signo positivo, al tener una tendencia a distanciarse del ánodo (polo positivo) Thomsonconfirmaría en 1.898, después del descubrimiento del electrón, que efectivamente en el átomo debe haber dos tipos de carga, la negativa del electrón y otra positiva.

22 PROTÓN PARTÍCULAS DEL ÁTOMO

23 PROTÓN PARTÍCULAS DEL ÁTOMO A la vista de los experimentos, se concluyó que los protones serían partículas con carga positiva y masa muy superior a la de los electrones Símbolo; p + Su carga positiva es de +1, C (igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón) Su masa es de1, kg (1.837 veces superior a la de los electrones) En realidad los protones estarían formados por partículas más pequeñas llamadas quarks, combinadas entre sí

24 PROTÓN PARTÍCULAS DEL ÁTOMO

25 PARTÍCULAS DEL ÁTOMO MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD En 1911, Rutherfordrealiza un experimento con un elemento radiactivo que emite radiaciones α(con carga positiva) Hace incidir las radiaciones α sobre una lámina muy fina de oro, recogiendo posteriormente las radiaciones (después de atravesar la lámina de oro) sobre una pantalla fluorescente de ZnS. Rutherfordesperaba que las partículas α atravesarían la lámina de oro sin sufrir desviación significativa en su trayectoria, asumiendo que los átomos son uniformes y homogéneos como establecía la Teoría de Thomson

26 PARTÍCULAS DEL ÁTOMO MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

27 PARTÍCULAS DEL ÁTOMO MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD Sin embargo, el resultado fue muy distinto: La mayor parte de las radiaciones atraviesan la lámina sin desviarse (99.9%) no colisionan con el núcleo Un porcentaje muy pequeño (0,1%) de las radiaciones se desvían considerablemente rozan el núcleo Una de cada , aproximadamente, es rebotada al chocar con la lámina chocan con el núcleo Como la mayoría pasó sin desviarse le llevó a la conclusión de que la carga positiva dentro del átomo (el núcleo) ocupaba un espacio muy pequeño con respecto al resto del átomo ( veces más pequeño)

28 PARTÍCULAS DEL ÁTOMO MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD En función de estas premisas elaboró su Modelo: El átomo contiene un núcleo central unas veces más pequeño que el átomo En el núcleose encuentra concentrada toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo Los electrones se encuentran en la corteza, que ocupa casi todo el Los electrones se encuentran en la corteza, que ocupa casi todo el volumen del átomo, girando alrededor del núcleo en órbitas circulares

29 MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

30 MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD RESULTADO ESPERADO RESULTADO OBSERVADO

31 PARTÍCULAS DEL ÁTOMO MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD Si bien supuso un gran adelanto, pues constataba la presencia de núcleo y corteza atómica, a este modelo se le achacaron algunos errores: no explicaba los espectros discontinuos contradecía las leyes electromagnéticas clásicas de la época contradecía las leyes electromagnéticas clásicas de la época (el electrón al girar tenía que emitir energía y cada vez describir una órbita más pequeña)

32 PARTÍCULAS DEL ÁTOMO MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

33 NEUTRÓN PARTÍCULAS DEL ÁTOMO Descubierto por J. Chadwicken 1932 al someter una muestra de Be a la acción de partículas α Se puede definir como partícula subatómica sin carga eléctrica (eléctricamente neutra) y con masa similar a la del protón Símbolo; n 0 Carga eléctrica; 0 Masa; 1, kg (muy similar a la del protón, aunque ligeramente superior) También esta compuesto por partículas llamadas quarks combinadas entre sí

34 MAGNITUDES ATÓMICAS. REPASO

35 MAGNITUDES ATÓMICAS. Conceptos clave - Repaso NÚMERO ATÓMICO (Z) Es el número de protones que tiene un átomo en su núcleo (Z = protones) En un átomo neutro el número de protones es igual al número de electrones. En este caso, Z, también coincide con el número de electrones. Indica la posición del elemento en la tabla periódica

36 MAGNITUDES ATÓMICAS. Conceptos clave - Repaso NÚMERO MÁSICO (A) Indica la masa que tiene un átomo. Es igual a la suma del número de protones y el número de neutrones (A = nº protones + nº neutrones). Dicho de otra forma, A = Z + n Número atómico y número másico se suelen representar junto con el símbolo del elemento de la siguiente forma: (A) (Z)

37 MAGNITUDES ATÓMICAS. Conceptos clave - Repaso ISÓTOPOS Son las distintas formas atómicas de un mismo elemento quedifierenensunúmeromásico(a) 2 átomos son isótopos cuando tienen el mismo número de protones pero distinto número de neutrones. Esdecir,tienenelmismoZ(númeroatómico)ydiferente A(número másico)

38 MAGNITUDES ATÓMICAS. Conceptos clave - Repaso ISÓTOPOS Ejemplo; Isótopos del Hidrógeno

39 MAGNITUDES ATÓMICAS. Conceptos clave - Repaso MASA ATÓMICA La masa atómica es la masa que presenta un elemento en el sistema periódico. No coincide, exactamente, con el número másico (aunque es parecido) porque los elementos suelen tener varios isótopos y cada uno de ellos tiene una masa diferente. La masa atómica es una media ponderada de las masas de los isótopos, de manera que los isótopos más abundantes en la naturaleza cuentan más que los isótopos menos abundantes.

40 MAGNITUDES ATÓMICAS. Conceptos clave - Repaso IÓN Un ión es un átomo que ha ganado o perdido electrones Consecuentemente ya no tienen el mismo número de protones que de electrones Ión positivo (catión): el átomo tiene carga positiva, porque ha perdido electrones (tiene más protones que electrones) Por ejemplo es un átomo (X) que ha perdido 3 electrones Ión negativo (anión): el átomo tiene carga negativa, porque ha ganado electrones (tiene más electrones que protones) Por ejemplo es un átomo (X) que ha ganado 3 electrones

41 MAGNITUDES ATÓMICAS. Conceptos clave - Repaso Ejercicio En la notación del siguiente elemento, determina el número de protones, neutrones y electrones. +1

42 MAGNITUDES ATÓMICAS. Conceptos clave - Repaso Ejercicio En la notación del siguiente elemento, determina el número de protones, neutrones y electrones. +1 1

43 MODELO ATÓMICO DE BOHR

44 MODELO ATÓMICO DE BOHR MODELOS ATÓMICOS En 1913, Bohr adaptó la teoría cuántica de Planck y los espectros atómicos al modelo atómico de Rutherford. Para realizar su modelo atómico se valió del átomo de hidrógeno. El modelo de Bohr contenía los siguientes postulados: 1. El electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares estacionarias (son órbitas en las que el electrón gira sin emitir energía) 2. No todas las órbitas para electrón están permitidas, tan solo se puede encontrar en órbitas cuyo radio cumpla que elmomento angular (o momento cinético) (m v r) sea múltiplo de la constante de Planck (h) dividida entre (2 π) -> m v r= n h / 2π 3. El electrón solo emite o absorbe energía en los saltos de una órbita permitida a otra. Si el salto es desde una órbita de mayor energía a otra de menor energía, emite energía en forma de radiación electromagnética (luz)

45 MODELOS ATÓMICOS MODELO ATÓMICO DE BOHR De los postulados de Bohr, se estableció un nuevo modelo atómico con distribución ordenada de los electrones. Se llega así a las siguientes conclusiones: Dentro de los átomos, los electrones se mueven alrededor del núcleo en órbitas circulares o niveles de energía La energía del electrón depende de la órbita en la que esté situado; cuanto más alejado del núcleo éste, mayor es su energía Los radios de las órbitas y energías de los electrones situados en ellas no pueden ser cualesquiera, sino solo ciertos valores muy concretos Los electrones pueden pasar de una órbita a otra ganando o perdiendo energía. Estos saltos explican la Hipótesis de Planck y los espectros discontinuos

46 MODELOS ATÓMICOS MODELO ATÓMICO DE BOHR

47 MODELOS ATÓMICOS MODELO ATÓMICO DE BOHR

48 Págs ESPECTROS

49 ESPECTROS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Según Maxwell, la luz es una onda electromagnética Características de onda electromagnética (Pág. 236) Amplitud (A). Desplazamiento máximo de un punto respecto al equilibrio Longitud de onda (λ). Distancia de dos puntos consecutivos Frecuencia (ν). Número de vibraciones por unidad de tiempo Período (T). Tiempo invertido en efectuar una vibración completa

50 ESPECTROS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Según Maxwell, la luz es una onda electromagnética Características de onda electromagnética (Pág. 236) Amplitud (A). Desplazamiento máximo de un punto respecto al equilibrio Longitud de onda (λ). Distancia de dos puntos consecutivos Frecuencia (ν). Número de vibraciones por unidad de tiempo Período (T). Tiempo invertido en efectuar una vibración completa

51 ESPECTROS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Espectro electromagnético de la luz; conjunto de todas las ondas electromagnéticas ordenadas por su frecuencia

52 ESPECTROS ATÓMICOS ESPECTROS A diferencia del espectro de la luz, los espectros atómicos son discontinuos (no se emiten en todas las frecuencias) Espectro de emisión de un elemento; Conjunto de frecuencias de ondas electromagnéticas emitidas por el átomo de ese elemento, cuando se le comunica suficiente energía Formado por unas bandas (líneas) de colores correspondientes a la Formado por unas bandas (líneas) de colores correspondientes a la frecuencia de luz que emiten al saltar los electrones desde órbitas más alejadas a órbitas más cercanas al núcleo atómico

53 ESPECTROS ATÓMICOS ESPECTROS Espectro atómico de absorción. Está formado por bandas (líneas) negras dentro del espectro electromagnético de la luz, correspondiente a la frecuencia de luz que absorben los electrones al saltar desde órbitas cercanas al núcleo a órbitas más alejadas.

54 ESPECTROS ATÓMICOS ESPECTROS Para estudiar los espectros atómicos se calienta el elemento que se está analizando o se somete a una descarga eléctrica, mediante esta energía se logra activar al átomo con lo cual se consigue que uno o varios electrones sean desplazados de sus posiciones primitivas y salten a orbitales más externos El átomo activado es inestable y en un tiempo muy breve el electrón desplazado vuelve a su posición inicial y desprende en forma de radiación electromagnética (luz) la energía captada antes. La imagen que sale correspondiente a la radiación luminosa del electrón constituye el espectro atómico.

55 Ejercicio. Pág. 239, Actv. 14 ESPECTROS El electrón de un átomo de hidrógeno ocupa el nivel 3. Justifica cuántas radiaciones diferentes podrá producir cuando retorne a su estado fundamental (nivel 1). Y si ocupa inicialmente el nivel 6?

56 Teoría cuántica de Planck Teoría cuántica Cuerpos emiten o absorben energía en forma de paquetes o cuantos de energía La energía correspondiente a cada cuanto es igual a h (cte de Planck) por la frecuencia. E = h ν

57 MECÁNICA CUÁNTICA APLICADA AL ÁTOMO. MODELO ACTUAL

58 MODELOS ATÓMICOS El modelo de Bohrse considera el precursor del actual modelo atómico de orbitales Sin embargo, presentaba algunas limitaciones: Al aumentar la resolución de los espectrógrafos se observó que algunas líneas espectrales eran en realidad dos, muy juntas Al efectuar el espectro al mismo tiempo que se sometía la sustancia a un intenso campo magnético, se observó que las líneas espectrales se desdoblaban en varias.

59 MODELOS ATÓMICOS MODELO ATÓMICO DE ORBITALES Todas las modificaciones a las que fue sometido el modelo de Bohr resultaron insuficientes, siendo sustituido por un nuevo modelo; Modelo Atómico de Orbitales Este modelo acoge los principios de la mecánica cuántica y está basado en los siguientes avances: Hipótesis de De Broglie Principio de Incertidumbre de Heisenberg Ecuación de Schrödinger.

60 MODELOS ATÓMICOS MODELO ATÓMICO DE ORBITALES Hipótesis de De Broglie. Dualidad onda-corpúsculo Tradicionalmente la física asumía diferencias entre onda y partícula Porelcontrario,DeBroglieensutesisdoctoralpropusola existencia de ondas de materia, es decir que toda materia teníaunaondaasociadaaella Consecuentemente los electrones, considerados partículas, también presentarían un comportamiento ondulatorio. Este hecho se demostró experimentalmente en En la actualidad, se asume que la luz puede poseer propiedades de partícula y propiedades ondulatorias, según los principios de mecánica cuántica

61 MODELOS ATÓMICOS MODELO ATÓMICO DE ORBITALES Ecuación de Schrödinger En 1926, Schrödinger estableció una ecuación de ondas para medir el carácter ondulatorio del electrón Supuso un gran avance para describir el comportamiento del electrón alrededor del núcleo, siguiendo los principios de la mecánica cuántica Principio de incertidumbre de Heisenberg Establece que es imposible conocer simultáneamente la posicióny la velocidad del electrón, y por tanto es imposible determinar su trayectoria. Cuanto mayor sea la exactitud con que se conozca la posición, mayor será el error en la velocidad, y viceversa Solamente es posible determinar la probabilidad de que el electrón se encuentre en una región determinada

62 MODELOS ATÓMICOS MODELO ATÓMICO DE ORBITALES Todas estas ideas y principios dan forma al modelo atómico actual: El electrón se comporta como una onda en su movimiento alrededor del núcleo No es posible predecir exactamente, donde se encuentra el electrón, desechando la idea de órbitas definidas de Bohr Por el contrario, únicamente podemos calcular la región de espacio más probable en la que se encuentra el electrón(orbitales) Un orbital sería la región del espacio en la que hay una máxima probabilidad de encontrar al electrón

63 ORBITALES ATÓMICOS Números cuánticos(pág. 241 libro) Describen el comportamiento de los electrones en el átomo. Distintos tipos: Número cuántico principal (n). Designa el nivel de energía en el que se encuentra el electrón (la capa) Puede asumir valores desde n=1 hasta cualquier número entero positivo, aumentando el valor según la distancia al núcleo, y con ello la energía

64 ORBITALES ATÓMICOS Números cuánticos(pág. 241 libro) Describen el comportamiento de los electrones en el átomo. Distintos tipos: Número cuántico del momento angular orbital (l). Determina la forma del orbital dentro de cada nivel. Toma valores de l entre0yn-1 n=1 l=0(formaesférica) n=2 l=0(formaesférica)ó1(formadilobular) n=3 l=0 (FORMA ESFÉRICA),1 (FORMA DILOBULAR) ó 2 (TETRALOBULAR) n=4 l=0 (FORMA ESFÉRICA),1 (FORMA DILOBULAR), 2 (TETRALOBULAR) ó 3(COMPLEJA) Los valores 0, 1, 2 y 3 de l se designan mediantes las letras s, p,dyfrespectivamente

65 ORBITALES ATÓMICOS Números cuánticos(pág. 241 libro) Describen el comportamiento de los electrones en el átomo. Distintos tipos: Número cuántico magnético (m l ). Describe la orientación del orbitalenelespacio.tomavaloresentre+ly-l Sil=0(orbitals) m l =0 l Sil=1(orbitalesp) m l =-1,0ó+1 Sil=2(orbitalesd) m l =-2,-1,0,+1ó+2 Sil=3(orbitalesf) m l =-3,-2,-1,0,+1,+2ó+3

66 ORBITALES ATÓMICOS Números cuánticos(pág. 241 libro) Describen el comportamiento de los electrones en el átomo. Distintos tipos: Númerocuánticodelespíndelelectrón(m s ).Nosindicahacia donde gira el electrón(espín) Puedetenervaloresde+1/2y-1/2

67 MODELO ATÓMICO ACTUAL Ejercicios Decid si son correctos para un determinado electrón los siguientes números cuánticos (si no son correctos indica el error): a) 3, 2, -1, -1/2 b) 2, 2, 0, 1/2 c) 3, 0, 0, -1/2 d) 3, 1, -2, -1/2 Señala cuál de los siguientes conjuntos de valores de números cuánticos son posibles para un electrón: a) (1,0,0,1/2) b) (1,1,0,-1/2) c) (4,2,1,-1/2) d) (3,2,0,0) e) (2,1,-1,1/2) f) (3,1,2,-1/2)

68 ORBITALES ATÓMICOS l=0 Orbitalconformatipo s Tienen una forma esférica Solamente presentan 1 tipo de orbital para esta forma

69 ORBITALES ATÓMICOS l=1. Orbital con forma tipo p Formados por dos lóbulos idénticos que se proyectan a lo largo de un eje. La zona de unión de ambos lóbulos coincide con el núcleo atómico. Hay 3 orbitales p de idéntica forma, que difieren sólo en su orientación a lo largo de los ejes x, y ó z.

70 ORBITALES ATÓMICOS l=2. Orbital con forma tipo d También están formados por lóbulos. Hay 5 tipos de orbitales d

71 ORBITALES ATÓMICOS l=3. Orbital con forma tipo f Tienen aspecto multilobular Existen 7 tipos de orbitales f

72 MODELO ATÓMICO ACTUAL ORBITALES. Distribución de orbitales y electrones Nivel de Energía Subnivel s s p s p d s p d f Nº de orbitales Denominación 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f Nº máx. de e - por subnivel Nº máx.de e - por nivel (2n 2 )

73 MODELO ATÓMICO ACTUAL ORBITALES. Distribución de orbitales y electrones Nivel de Energía Subnivel Nº de orbitales Denominación Nº máx. de e - por subnivel Nº máx.de e - por nivel (2n 2 )

74 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS ELEMENTOS Criterios a seguir Principio de exclusión de Pauli. Dos electrones de un mismo átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos (n, l, m l, m s ). En cada orbital solo puede haber dos electrones, uno con espín +1/2 y otro con -1/2 Los orbitales se representan mediante cajas y los electrónes con flechas Los orbitales se llenan según sus energías relativas, llenándose inicialmente aquellos con menor energía (Diagrama de Moeller) Ver imagen página 242

75 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS ELEMENTOS Diagrama de Moeller Indica el orden que siguen los electrones para ocupar orbitales. Comenzamos por la línea inferior y vamos subiendo una a una cuando hemos terminado la flecha siguiendo la dirección de la misma. Todos los orbitales s se completan con dos electrones; los orbitales p con 6; los orbitales d con 10, y los orbitales f con 14.

76 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS ELEMENTOS Criterios a seguir Regla de Hund. Dos orbitales con los mismos números cuánticos n y l, tienen la misma energía. Para llenarlos, primero se coloca un electrón en cada orbital, a continuación se completan con el segundo electrón 5d 5 5d 5 NO!!!

77 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS ELEMENTOS Otros Criterios a seguir La configuración electrónica de un átomo es la correspondiente al estado fundamental o de mínima energía del átomo Cualquier otra configuración corresponde a una config. electrónica excitada, en la que se ganan o pierden electrones

78 MODELO ATÓMICO ACTUAL CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS ELEMENTOS Ejemplo. Escribe la configuración electrónica de: N (Z=7) N 3- (Z=7) K 1+ (Z=19) Br (Z=35)

79 SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS