COLEGIO DOMINGO ORTIZ DE ROZAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS
LA LIGUA
PROFESORA: PATRICIA SILVA BASILIO
MODELO ATÓMICO MECANO CUÁNTICO
POSTULADOS DE NIELS BOHR
Ya conocemos el modelo atómico de Rutherford. Posteriormente, en el año 1913, las investigaciones efectuadas por N. Bohr hicieron ver ciertas fallas en este modelo y dejó la evidencia la necesidad de profundizar más sobre el tema.
Apoyado en la teoría cuántica del físico alemán Max Planck , Bohr enunció la siguiente teoría, que posteriormente es complementada por A Sommerfeld.
- Los electrones giran alrededor del núcleo en regiones bien definidas (niveles permitidos), donde no pierden ni ganan energía. Son llamados estados estacionarios de energía. No hay emisión ni absorción de energía mientras los electrones se mantengan en este mismo nivel.
- Cuando un electrón recibe energía (por ejemplo térmica o eléctrica), él podrá pasar a un nivel más externo más alejado del núcleo. Este nuevo nivel es una posición inestable para el electrón, el cual tiende a volver a su nivel original, y en este retorno, el electrón emite energía en forma de onda electromagnética(luz), energía que puede ser medida y calculada.
- Un electrón es más fácilmente activado mientras más externo sea. En otras palabras, es más fácil para un electrón cambiar de nivel o salir del átomo, cuanto más alejado este del núcleo.
El modelo atómico de Bohr constituye el último intento de un sistema atómico usando la física clásica y que su logro parcial se debe a que introduce en el modelo algunas condiciones propias de la física cuántica, la cual es aplicada por primera vez a modelos atómicos. Sin embargo, la teoría de Bohr falla al mantener el postulado clásico de que el electrón describe una trayectoria definida alrededor del núcleo.
Vale la pena recordar, que una teoría nueva toma el lugar de una antigua cuando la primera explica algo que la segunda no es capaz de explicar. No obstante, la nueva teoría también debe dar respuesta a todas las preguntas que la teoría antigua podía manejar, y las nuevas respuestas deben ser al menos tan buenas como las antiguas.
NÚMEROS CUÁNTICOS
Según esta teoría, la distribución de los electrones alrededor del núcleo la determinarán el número y la clase de niveles de energía ocupados. Los estados estacionarios (niveles de energía) de un átomo están determinado por cuatro números cuánticos.
1. Número cuántico principal: (n) Indica la distancia del electrón al núcleo, determina el nivel de energía y toma los valores: 1,2,3,4,5,6,etc
2. Número cuántico secundario o Azimutal: (l) Nos indica el valor de los subniveles que hay en cada subnivel. Toma los valores: 0,1,2,3 y se le asignan las letras s,p,d,f (s: más cercano al núcleo y f: más alejado del núcleo.)
3. Número cuántico magnético: (ml) determina la orientación espacial de lqa nube electrónica. Los valores de m dependen de l y varían siendo negativos y positivos. ml: -l, ..... 0, ....+l
4. Número cuántico spin: (ms) Señala el tipo de electrones y el sentido del giro del electrón sobre su propio eje. Asume dos únicos valores +1/2, -1/2.
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n: nivel |
Según la notación: nlx
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electrón |
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Números cuánticos: |
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nivel |
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subnivel |
Ejemplo: 3p2
Ø Principio de mínima energía: Los electrones se ubican primero en los orbitales de baja energía. Los orbitales de mayor energía se ocupan sólo cuando se ha agotado la capacidad de los orbitales de menor energía.
Ø Principio de exclusión de Pauli: Este principio exige que un determinado orbital puede ser ocupado por un máximo de dos electrones y necesariamente debe tener espines diferentes.
Ø Principio de máxima multiplicidad: (regla de Hund) “Los orbitales disponibles ocupados por un solo electrón hasta que cada orbital contenga uno; sólo después se inicia el apareamiento de electrones.
Ejercicios: calcular los números cuánticos de:
- 3p5
- 4d8
- 2s2
- 5d9
- 4f12
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS ÁTOMOS
REGLA DE LA DIAGONAL: Permite obtener la configuración electrónica de cualquier elemento sin necesidad de memorizarla. La regla de la diagonal nos facilita la forma de escribir las configuraciones electrónicas. El electrón tiende a situarse siempre en los niveles más bajos (estados de menor energía)
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Escribe la configuración electrónica de los elementos cuyos Z son:
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Ejemplo. 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 |
- Z : 10
- Z: 27
- Z: 23
- Z: 19
- Z: 34
- Z: 38
- Z: 56
- Z: 45
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1 |
CONFIGURACION ELECTRONICA SIMPLIFICADA
Se realiza haciendo uso de la configuración electrónica de un gas noble, ya que estos elementos presentan sus distribuciones electrónicas completas en los subniveles s y p del ultimo nivel (mayor nivel energético); por lo tanto sus orbitales están apareados, siendo por ello qimicamente estables.
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1s2 |
2s22p6 |
3s23p6 |
4s23d104p6 |
5s24d105p6 |
6s24f145d106p6 |
7s25f146d107p6 |
(He2) (Ne10) (Ar18) (Kr36) (Xe54) (Rn86)
Ejercicios:
Realizar la configuración electrónica simplificada de.
N7
Mg12
Fe26
Y39
DISTRIBUCION ELECTRONICA DE ATOMOS IONIZADOS
Para un Anión:
Primero se determina la cantidad de electrones del Anión y luego se realiza la configuración electrónica de la especie cargada negativamente.
Ej. :
8O-2 = 1s22s22p6 (Ne10)
10e
15P-3 = 1s22s22p63s23p6 = (Ar18)
18e
El Anión O-2 y el P-3, al ganar 2 y 3 electrones respectivamente, adquieren la estructura electrónica de un gas noble (mayor estabilidad).
Para un Catión:
Primero se determina la cantidad de electrones que ha perdido el átomo y luego se realiza la configuración de la especie cargada positivamente.
Ej. :
11Na+1 = 1s22s22p6
10e
16S+2 = (Ne10)3s23p2
14e
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