estructura del átomo

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  • Cul es la limitacin del tomo de Bhor?

    La teora atmica actual: el tomo se compone de un ncleo de carga positiva formado por protones y neutrones, en conjunto conocidos como nucleones, alrededor del cual se encuentra una nube de electrones de carga negativa.

    El tomo esta formado por partculas subatmicas: electrn, protn y neutrn

    Electrn, e-, es una partcula que posee una carga unitaria relativa que es negativa y una masa de 9.109 x 1028 g o 5.486 x 104 uma.

    Protn, p o p+, es una partcula que tiene una carga unitaria relativa que es positiva y una masa de 1.627 x 1024 g o 1.0073 uma.

    Neutrn, n o n0, es una partcula neutra que no tiene carga y cuya masa es de 1.6748 x 1024 g o 1.0087 uma.

  • UMA: masa de un protn

    Una unidad de masa atmica (uma) en la escala de masa atmica es igual a de la masa de un tomo de carbono 12.

    Un tomo con el doble de peso del tomo de 12C tiene una masa atmica de 24 unidades de masa atmica (uma).Partculas subatmicas

    Partcula(abreviatura)Masa aproximadaCarga relativaElectrn (e-)Despreciable-1Protn (p o p+)1+1Neutrn n o n0)10

  • El dimetro de un tomo va de 1 a 5 angstroms

    La masa del tomo de hidrogeno es 1.67 x 1024 g, el oxigeno 2.66 x 1023 g

    Debido a que la masa del tomo es muy pequea se ha establecido una escala de masas relativas de los tomos llamada escala de masa atmica (peso atmico).

    La escala se basa en un valor arbitrario de exactamente 12 unidades de masa atmica (uma-atomic mass units) para el 12C

  • Como estn colocadas las tres partculas subatmicas en un tomo?

    Hechos fundamentales sobre los tomos.

    Todos los protones y los neutrones se encuentran en el ncleo.La cantidad de protones ms la cantidad de neutrones es igual al nmero de masa de un tomo ya que la masa del electrn es despreciable.Un tomo es elctricamente neutro. Los electrones se encuentran fuera del ncleo, en ciertos niveles de energa.

  • 2.4 Nmero atmico:

    Smbolos que se utilizan para describir el tomo.

    A nmero de masa E smbolo del elementoZ nmero atmico

    El nmero atmico es igual a la cantidad de protones que estn en el ncleo. El nmero de masa es igual a la suma de los protones y los neutrones que estn en el ncleo.

  • Distribucin de las partculas subatmicas en los tomos de algunos elementos.Ej. 11 = numero atmico = cantidad de protones en el ncleo

    1 = numero de masa = suma de protones + neutrones. Por lo tanto, la cantidad de neutrones = 1 1 = 0 neutrones en el ncleo.

    Cantidad de electrones = cantidad de protones = 1 electrn fuera del ncleo.

    1e- ncleo fuera de ncleo

  • 2= numero atmico = cantidad de protones en el ncleo

    4 = numero de masa = suma de protones + neutrones. neutrones = 4 2 = 2 neutrones en el ncleo.

    Cantidad de electrones = cantidad de protones = 2 electrones fuera del ncleo.

    2e- ncleo fuera de ncleo

    2p2n

  • Son los tomos que tienen diferentes masas atmicas o nmeros de masa, pero el mismo nmero atmico.

    El carbono existe en la naturaleza como dos isotopos: 12C (masa atomica exacta = 12.00000 uma, la unidad patrn de masa atmica) y 13C ( , masa atmica exacta = 13.00335 uma).

    La diferencia estructural entre estos dos istopos es un neutrn.

  • 12C tiene 6 neutrones y 13C tiene 7 neutrones 6e- 6e-

    Los istopos de un mismo elemento tienen las mismas propiedades qumicas pero las propiedades fsicas son ligeramente diferentes

    La masa atmica = UMA de los elementos, es una masa promedio con base en la abundancia de los istopos en la naturaleza.

    La masa atmica de un elemento se obtiene al multiplicar la masa atmica exacta de cada istopo por su porcentaje de abundancia en la naturaleza y luego se suman los valores

  • Existe una cantidad mxima de electrones que puede estar en cada nivel, se obtiene con la siguiente ecuacin:

    Cantidad mxima de electrones en los niveles de energa principales = 2n2

    n = nmeros enteros del 1 al 7 de los niveles de energa principales.

  • Cantidad mxima de electrones en los niveles de energa principales

    N = 1 No. e- = 2N = 2 No. e- = 8N = 3 ?N = 4 ?N = 5 ?N = 6 ?N = 7 ?

  • Acomodo de los electrones en los niveles de energa principales.

    = 2e- 1 nivel de energa principal

    = 2e- 3e- 1 2 nivel de energa principal

    En el nivel de energa 1 la cantidad mxima de electrones es 2,as que para situar 5 electrones afuera del ncleo debemos irhacia un nivel de energa ms alto: el nivel 2

  • = 2e- 6e- 1 2 nivel de energa principal

    2e- 8e- 1e- = 1 2 3 nivel de energa principal

    El nivel 2 puede dar cabida a un mximo de 8 electrones, as que para colocar 11 electrones afuera del ncleo debemos hacer uso de un nivel de energa ms: el nivel 3

  • Electrones de valencia, son los electrones que estn en el nivel de energa principal ms alto de valencia:

    Reglas para escribir las frmulas de pares de electrones de los elementos:

    Escribimos el smbolo del elemento para representar el kernel.

    En cada uno de los cuatro lados del smbolo del elemento colocamos un mximo de dos electrones, para tener un mximo de ocho electrones alrededor del smbolo.

  • 3. Colocamos los electrones de valencia en cada uno de los lados del smbolo, con un electrn en cada lado hasta un mximo de cuatro, despus juntamos los electrones hasta un mximo de ocho.Ejemplos:

    H H (1 electrn de valencia; los cuatro lados . son equivalentes) He: He

    Li (1 electrn de valencia)

  • Durante la formacin de molculas a partir de tomos, la mayora de ellos tiende a alcanzar la configuracin estable de ocho electrones a su alrededor.

    Existe una regla especfica, llamada: Regla del Octeto

    A los elementos como el helio (He), nen (Ne), argn (Ar), criptn (Kr), xenn (Xe) y radn (Rn). Se le llama gases nobles.

    Se les llaman nobles, inertes o raros por su falta de reactividad ya que contienen 8 electrones en su ultimo nivel, es decir que tienen el octeto cobnmpleto no "necesitan" combinarse con ningn otro elemento para poder alcanzarlo.

    Aunque ahora se han preparado ya compuestos que contienen gases nobles.

  • Los electrones que estn en los niveles principales a su vez estn separados en subniveles (subcapas).

    Los subniveles son nombrados como s, p, d y f y tienen una capacidad para acomodar en ellos un mximo de electrones:

    s = 2p = 6d = 10f = 14

    El orden de incremento de energa de los niveles es el siguiente:

    1s

  • CANTIDAD MAXIMA DE ELECTRONESNIVEL PRINCIPAL DE ENERGIASUBNIVELaSUBNIVELaNIVEL DE ENERGIA PRINCIPAL1s222s28p63s218p6d104s232p6d10f145s250 (en realidad 32b)p6d10f14(g)(18)

  • 6s272 (en realidad 15b)p6d10f14(g)(18)(h)(22)7s296 (en realidad 2b)p6d10f14(g)(18)(h)(22)(i)(26)

  • Al llenar los subniveles, se llenan primero los subniveles de energa ms baja, al igual que los niveles de energa principales.

    Este sistema de llenado se basa en observaciones experimentales y mediciones fsicas para obtener las configuraciones electrnicas de los tomos.

    Al escribir la configuracin electrnica de un tomo, se escribe el nmero del nivel de energa principal y la letra del subnivel, seguida por la cantidad de electrones en el subnivel que se escribe como ndice superior. Cantidad de electrones en ese subnivel nivel de energa principal 1s1 subnivel

  • Los subniveles de un nivel de energa principal pueden agruparse juntos o bien segn se van llenando

    Para obtener las configuraciones se dibuja un diagrama como el siguiente:

  • Un orbital es una regin que est dentro del espacio de un tomo y en la cual no puede haber ms de dos electrones.

    Los orbitales tienen forma que se define como el 95% de probabilidad de que los dos electrones se encuentren en esa regin.

    Las orbitales no estn huecas,

    Cuando a los subniveles les llamamos orbitales, slo les asignamos una forma.

  • Los dos electrones que estn en la orbital pueden encontrarse en cualquier lugar dentro de ella, con una probabilidad del 95 %.

    Orbitales s

  • Una orbital s tiene forma esfrica con los electrones viajando en cualquier parte dentro de la esfera.

    Las orbitales p son tres: px, py y pz.

    En cada una de estas orbitales no hay ms de dos electrones; ej, px = 2 py= 2 y pz=2 total 6 electrones p (cantidad mxima para este subnivel).

  • Orbitales p

  • *

  • Energy Levelsublevels1sS 1 orbital2 e-2s pS 1 orbitalP 3 orbitals2 e-6 e-3s p dS 1 orbitalP 3 orbitalsd 5 orbitals2 e-6 e-10 e-4s p d fS 1 orbitalP 3 orbitalsd 5 orbitalsf 7 orbitals2 e-6 e-10 e-14 e-5s p d fS 1 orbitalP 3 orbitalsd 5 orbitalsf 7 orbitals2 e-6 e-10 e-14 e-6s p d fS 1 orbitalP 3 orbitalsd 5 orbitalsf 7 orbitals2 e-6 e-10 e-14 e-7s p d fS 1 orbitalP 3 orbitalsd 5 orbitalsf 7 orbitals2 e-6 e-10 e-14 e-

    *

    *