Protón Neutrón Electrón

Transcripción

1 1 Descubrimieto de las partículas subatómicas Tema 4. Estructura Atómica y Sistema Periódico Electró (Stoey, 1891) Protó (Rutherford, 1911) Neutró (Chadwick, 193) Crookes (1.875). rayos catódicos Viaja e líea recta Tiee carga eléctrica egativa Posee masa Relació carga/masa o depede del gas Goldstei (1.886). rayos caales o positivos Viaja e líea recta Tiee carga eléctrica positiva Posee masa Relació carga/masa sí depede del gas Chadwick (1.93) Los eutroes so partículas si carga y de masa algo mayor que la masa de u protó. Protó Neutró Electró Masa kg kg kg carga C C Modelos Atómicos Thomso Rutherford Los electroes, dimiutas partículas co carga eléctrica egativa, está icrustadas e ua ube de carga positiva 1. El átomo está costituido por u úcleo (dode está la masa y la carga positiva) y ua corteza (dode está la carga egativa).. El radio del úcleo (10 1 cm) es mucho meor que el del átomo (10 8 cm). 3. El resto del átomo es prácticamete espacio vacío. 4. El úcleo está rodeado a gra distacia por la corteza e la que se ecuetra los electroes orbitado. Números Atómico y Másico A X Z Másico (A) = H + + Atómico (Z) = H + = e Átomo Neutro U elemeto químico es aquella sustacia pura formada por átomos que tiee igual Z. Isótopos Átomos que tiee el mismo º de protoes y se diferecia e el º de eutroes. Por tato, preseta el mismo Z y diferete A. Tiee masa diferete, ya que tiee distito úmero de eutroes Hidrógeo Deuterio Tritio p 1 p 1 p 1 e 1 e 1 e 0 1 M = A 1 % 1 + A % + A 3 %

2 á á Estructura Electróica del Átomo Química _ 1º Bachillerato Espectros Atómicos Espectros de Emisió Cuado se hace pasar la luz por u prisma, ésta se descompoe e sus compoetes, e u proceso llamado dispersió. Al caletar u elemeto gaseoso hasta que llega a la icadescecia, se produce ua emisió de luz que, al hacerla pasar por u prisma, se descompoe e forma de u espectro discotiuo, que costa de ua serie de líeas correspodietes a determiadas frecuecias y logitudes de oda, so los espectros de emisió, ua característica muy importate es que cada elemeto químico tiee el suyo propio y específico. Espectros de Absorció Cuado ilumiamos u gas co luz blaca (co todas las frecuecias posibles), de forma que se observa uas líeas oscuras sobre el fodo ilumiado, correspodietes a las logitudes de oda e las que el elemeto absorbe la eergía, es el llamado espectro de absorció y es complemetario al de emisió, puesto que las líeas de ambos coicide para u mismo elemeto. Hipótesis de Plack Los cuerpos emite o absorbe eergía e forma de cuatos o fotoes E = h f E: eergía de los fotoes h: costate de Plack 6, J seg f :frecuecia E E Efecto Fotoeléctrico: Eistei Los cuatos de luz de determiada frecuecia (fotoes) puede, al impactar sobre átomos metálicos, arracarles parte de sus electroes produciedo ua corriete eléctrica E = E 0 E C Máxima h f= h f 0 m e v h : cte Plack f : frecuecia f 0 : frecuecia umbral m e : masa del electró v : velocidad de los electroes extraídos Radiació Icidete 1 3 Modelo Atómico De Bohr 1. Los electroes gira alrededor del úcleo sólo e ciertas órbitas circulares estables dode al moverse o pierde eergía (órbitas estacioarias).. No todas las órbitas so posibles. sólo puede existir aquellas órbitas que tega ciertos valores de eergía, dados por el º cuático pricipal, ( = 1,, 3, 4.). 3. Cuato más alejado esté el ivel del úcleo, mayor será su eergía. 4. La eergía liberada al caer u electró desde ua órbita superior, de eergía E, a otra iferior, de eergía E 1, se emite e forma de luz. La frecuecia (f) de la luz viee dada por la expresió: E E 1 = h f El máximo º de electroes que puede ocupar cada capa: Nº máx e =

3 3 Pricipio de Icertidumbre de Heiseberg Tema 4. Estructura Atómica y Sistema Periódico Es imposible saber a la vez la velocidad y la posició exacta de ua partícula. Defie los Orbitales. regioes del espacio dode es probable ecotrar ua ube de electroes (ube electróica). Modelo Atómico MecaoCuático Cada orbital se caracteriza porque: 1. Tiee ua eergía característica La solució de la ecuació de Shrödiger proporcioa u cojuto de y cada ua tiee ua eergía determiada, de la misma ecuació se deriva que la eergía del átomo está cuatizada. Dicha ecuació coduce, para el átomo de hidrógeo, a uos valores de las eergías de los orbitales idéticos a los que ya propuso Bohr para las eergías permitidas de dicho átomo.. Describe ua distribució espacial del electró La diferecia co el modelo de Bohr es la descripció del comportamieto del electró. La ecuació de Shrödiger o determia la posició o trayectoria del electró, sio la mayor o meor probabilidad de que se ecuetre e los diversos putos alrededor del úcleo Números Cuáticos Bohr Órbitas (plaas y circulares) Modelo Mecaocuático Orbitales (regioes espaciales), l, m Número Nombre Valores Sigificado Pricipal 1,, 3, l Secudario o Azimutal 0,, (1) Nivel Eergético K, L, M, N, Subivel Eergético Tipo de Orbital s, p, d, f m Magético l,, 0,, +l Orietació del Orbital s De Spi ½, +½ Comportamieto de imá del electró Orbitales Orbital l m s orbital s p 1 1, 0, +1 3 orbitales p d, 1, 0, +1, + 5 orbitales d f 3 3,, 1, 0, +1, +, +3 7 orbitales f

4 á á 4 Distribució de los Electroes e los Orbitales Química _ 1º Bachillerato Pricipio de Exclusió de Pauli Dos electroes de u mismo átomo o puede teer sus cuatro º cuáticos iguales. Pricipio de Míima Eergía Los electroes se distribuye ocupado los orbitales de meor a mayor eergía. Pricipio de Máxima Multiplicidad o Regla de Hud Los electroes ocupa los orbitales de la misma eergía de forma que el º de electroes desapareados resulte máximo. Diagrama de Moëller 1 s s p 6 3 s 3p 6 3d 10 4 s 4p 6 4d 10 4f 14 5 s 5p 6 5d 10 5f 14 6 s 6p 6 6d 10 6f 14 7 s 7p 6 7d 10 7f 14 Sistema Periódico Los elemetos se ecuetra ordeados, de izquierda a derecha, por valores crecietes de sus úmeros atómicos (Z). Los elemetos aparece distribuidos e filas (7 filas horizotales: periodos) y columas (18 columas verticales: grupos). Propiedades Químicas Cofiguració Electróica del Nivel Eergético Más Extero Capa de Valecia Grupo Familia Grupo Familia I A METALES ALCALINOS VIII B DEL NÍQUEL I A METALES ALCALINOTÉRREOS I B DEL COBRE III B DEL ESCANDIO IIB DEL ZINC IV B DEL TITANIO III A TÉRREOS V B DEL VANADIO IV A CARBONOIDEOS VI B DEL CROMO V A NITROGENOIDEOS VII B DEL MANGANESO VI A CALCÓGENOS ó ANFÍGENOS VIII B DEL HIERRO VII A HALÓGENOS VIII B DEL COBALTO VIII A GASES NOBLES Metales Reactivos Metales de Trasició No Metales s 1 s d 1 d d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d 8 d 9 d 10 p 1 p p 3 p 4 p 5 p 6 Gases Nobles Semimetales f 1 f f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f 10 f 11 f 1 f 13 f 14 Tierras Raras

5 5 Valecia Tema 4. Estructura Atómica y Sistema Periódico Capacidad de combiació que posee los átomos. Viee dada por la cofiguració electróica (Capa de Valecia). Propiedades Periódicas Radio Atómico Se determia midiedo las logitudes de los elaces. Igual Periodo: la carga uclear (+) progresivamete al haber tambié º de electroes (): meor fuerza de atracció Igual Familia: va el º de capas pobladas de electroes () Eergía de Ioizació Eergía míima ecesaria para arracar u electró a u átomo gaseoso aislado e su estado fudametal Meor E I : mayor tedecia a formar u Catió (+): más Electro(+) o Metal será: Átomo + E I Catió + + e. El catió posee radio meor Igual Periodo: la carga uclear (+) progresivamete al haber tambié º de electroes (): mayor fuerza de atracció: mayor eergía ecesito para arracar u electró. Igual Familia: va el º de capas pobladas de electroes (), por lo que la capa de valecia está cada vez más cerca del úcleo y los electroes estará más atraídos: mayor eergía ecesito para arracar u electró. Afiidad Electróica Eergía despredida cuado u átomo aislado capta u electró: Meor E af : mayor tedecia a formar u Aió (): más Electro() o No metal será: Átomo + e Aió + E af. El aió posee radio Mayor Igual Periodo: la carga uclear (+) progresivamete al haber tambié º de electroes (): mayor fuerza de atracció: mayor eergía se desprede cuado se capta u electró. Igual Familia: va el º de capas pobladas de electroes (), por lo que la capa de valecia está cada vez más cerca del úcleo y los electroes estará más atraídos: mayor eergía ecesito para arracar u electró. ElectroNegatividad Mayor o meor atracció que u átomo ejerce sobre el par de e de u elace covalete. Electroegatividad E I E af Metales Pequeña EN ELECTROPOSITIVOS No Metales Gra EN ELECTRONEGATIVOS