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    Estructura Atomica - Sem-02 - Sesion-03 - 2022-2

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    Alfons Vasquez
    El documento presenta información sobre la estructura atómica. Explica las partículas fundamentales del átomo como protones, neutrones y electrones. Describe el modelo cuántico y las configuraciones electrónicas de los átomos. Resalta conceptos como los números cuánticos, orbitales y principios de llenado electrónico como el de Pauli, Hund y Aufbau.

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    Estructura Atomica - Sem-02 - Sesion-03 - 2022-2

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    El documento presenta información sobre la estructura atómica. Explica las partículas fundamentales del átomo como protones, neutrones y electrones. Describe el modelo cuántico y las configuraciones electrónicas de los átomos. Resalta conceptos como los números cuánticos, orbitales y principios de llenado electrónico como el de Pauli, Hund y Aufbau.

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    Título original

    PPT_ESTRUCTURA ATOMICA_SEM-02_SESION-03_2022-2

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    El documento presenta información sobre la estructura atómica. Explica las partículas fundamentales del átomo como protones, neutrones y electrones. Describe el modelo cuántico y las configuraciones electrónicas de los átomos. Resalta conceptos como los números cuánticos, orbitales y principios de llenado electrónico como el de Pauli, Hund y Aufbau.

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    Estructura Atomica - Sem-02 - Sesion-03 - 2022-2

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    El documento presenta información sobre la estructura atómica. Explica las partículas fundamentales del átomo como protones, neutrones y electrones. Describe el modelo cuántico y las configuraciones electrónicas de los átomos. Resalta conceptos como los números cuánticos, orbitales y principios de llenado electrónico como el de Pauli, Hund y Aufbau.

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    QUÍMICA PARA

    INGENIERÍA

    Ruddy Liendo, MSc.


    Sesión 03
    ESTRUCTURA ATÓMICA
    Resultado de Aprendizaje de la sesión

    Al finalizar la sesión el estudiante describe la estructura


    atómica así como maneja técnicas operativas para
    resolver problemas para teorías atómicas

    04
    Contenido:

    • EL ÁTOMO
    • PARTÍCULAS FUNDAMENTALES DE ÁTOMO
    • MODELO CUÁNTICO
    • CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS ÁTOMOS
    TEMAS A TRATAR

    EL ÁTOMO
    Sistema energético y dinámico en equilibrio eléctrico.

    06
    Partículas fundamentales

    Partícula Descubridor Masa absoluta Carga absoluta Vida media

    NEUTRÓN James Chadwick 1.67482x10-24g 0 Estable

    PROTÓN Ernest Rutherford 1.67482x10-24g +1.6x10-19C Estable

    ELECTRÓN Joseph John Thomson 9.1x10-28g -1.6x10-19C Estable

    07
    PARTÍCULAS FUNDAMENTALES DEL ÁTOMO

    Protones (p+)
    Neutrones (nº)
    Electrones (e-)
    En donde:
    n:# de neutrones
    Z:# atómico= # protones
    08
    A: masa atómica = nº+Z;
    Ejemplo:
    El átomo tiene la capacidad de ganar o perder electrones (e-)

    Si gana e- se convierte en anión y si pierde e- se convierte en catión

    (neutro)

    Neutro 17e-, 17p+ Anión Cloruro. 09


    18e-, 17p+
    Resolver la siguiente tabla:
    Especies Z A # p+ # e- # no

    Ca

    Ca+2

    F-1
    10
    John Dalton James Chadwick Neutrón

    Teorías
    atómicas Erwin
    Schrödinger
    Joseph Thomson Orbitales

    Electrón

    Ernest Rutherford
    Neils Bohr
    Protón

    1er. P. Estabilidad del electrón


    2do. P. Orbitas o niveles permitidos
    11
    3er. P. Niveles estacionarios de energía
    4to. P. Emisión y absorción de energía
    12
    Espectro electromagnético.
    Es el conjunto de radiaciones electromagnéticas que emite o absorbe una sustancia o
    fuente de energía.

    13
    Modelo La energía no se intercambia de forma continua, sino que en
    todo intercambio energético hay una cantidad mínima
    Cuántico involucrada, es decir un cuanto (cuantización de la energía).

    14
    FORMAS DE ORBITALES

    15
    16
    https://www.youtube.com/watch?v=-2zKvOlJNdo
    CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS ÁTOMOS
    La distribución de los electrones de un átomo en orbitales recibe el nombre de configuración
    electrónica.
    Cuando ésta es la de menor energía se trata de la configuración electrónica fundamental.
    En cualquier otra configuración electrónica permitida con un contenido energético mayor del
    fundamental se dice que el átomo está excitado.
    La configuración electrónica fundamental se obtiene a partir de tres reglas:

    Principio de exclusión de Pauli


    Principio de máxima multiplicidad de Hund
    17
    Principio de mínima energía o Aufbau
    PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI

    “Dos electrones en un átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos iguales”

    Si dos electrones tienen iguales n, l y m, entonces se encuentran en el mismo orbital, por


    lo tanto es necesario que un electrón tenga un s =+1/2 y el otro un s = -1/2

    Analicemos el siguiente ejemplo:


    He (2 electrones) : n=1, l=0, ml=0 ms = +1/2, -1/2 1s2

    n: número cuántico principal


    18
    l: número cuántico azimutal
    m: número cuántico magnético
    REGLA DE HUND

    Los orbitales con igual nivel de energía (se refiere a orbitales con el
    mismo número cuántico n y el mismo número cuántico l), se llenan
    progresivamente de manera que siempre exista un mayor número de
    electrones desapareados.
    Para comprender esto analicemos a los orbitales 2p, se tienen que llenar
    con 4 electrones, entonces:

    19
    Principio de llenado progresivo AUFBAU

    “Los electrones pasan a ocupar los orbitales


    de menor energía, y progresivamente se van
    llenando los orbitales de mayor energía”

    Según el principio de Aufbau, la configuración


    electrónica de un átomo se expresa mediante
    la secuencia siguiente:

    1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d….(sigue)
    La regla del serrucho nos ayuda a llenar
    adecuadamente esta serie 20
    Tipos de Configuración
    Electrónica
    2 2 2 2 1
    Desarrollada: 1s 2s 2 p 2 p 2 p
    x y z

    Semidesarrollada: 1s 2 2s 2 2 p 5

    Abreviada: [ He] 2s 2
    2p 5
    Gestión e Innovación Educativa

    Configuración electrónica

    Configuración electrónica del 11Na

    Número

    1s22s22p63s1 de
    electrones

    Nivel de
    energía Subnivel
    de Electrón
    energía de
    valencia
    22
    Gestión e Innovación Educativa

    EJEMPLO 1

    Escribe la configuración electrónica y la estructura atómica del potasio (K) en


    su estado fundamental. Z = 19 , A = 39.

    Solución:
    Como Z = 19 , quiere decir que en la corteza tenemos 19 electrones;
    * Configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
    * Estructura atómica:
    Número másico (A) = número de protones (p+) + número de neutrones (n°)

    Núcleo; 19 protones y 20 neutrones ( 39 - 19 )


    23
    Corteza; 19 electrones.
    Gestión e Innovación Educativa

    EJEMPLO 2
    Escribe la configuración electrónica y la estructura atómica de las especies
    siguientes, K+, Cl- .
    ( K à Z = 19 , A = 39 ) , ( Cl à Z = 17 , A = 35 ).

    Solución:
    K+ : El potasio tiene 19 electrones en la corteza, pero el K+ tiene un déficit de 1
    electrón por estar cargado positivamente por lo que en la corteza tendrá 18
    electrones.
    Configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
    Estructura atómica:
    Núcleo; 19 protones y 20 neutrones
    24
    Corteza; 18 electrones
    Cl- : El cloro tiene 17 electrones en la corteza, pero el Cl- tiene un
    exceso de 1 electrón por estar cargado negativamente por lo que
    en la corteza tendrá 18 electrones.
    Configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
    Estructura atómica:
    Núcleo; 17 protones y 18 neutrones
    Corteza; 18 electrones

    A las especies que poseen el mismo número de electrones se les


    denomina isoelectrónicas. 25
    Apliquemos lo Aprendido
    Apliquemos lo aprendido

    Trabajo colaborativo:

    Desarrollan situaciones problemáticas en


    equipos o individualmente, participan en la
    resolución compartiendo con sus demás
    compañeros.

    Tiempo estimado: 20 minutos

    27
    Apliquemos lo aprendido

    Ejercicio 1: Un elemento presenta 4 niveles de energía y existen 2


    electrones en la capa n. Determina la configuración electrónica y
    número atómico de dicho elemento. Asimismo los cuatro números
    cuánticos del último electrón en ser distribuido.

    Ejercicio 2: Un elemento en su estado fundamental tiene 38 electrones.


    a) Determina la configuración electrónica.
    b)¿Cuántos electrones hay en subnivel 3p? Y cuántos caben en el?
    c) Si el átomo capta un nuevo electrón. ¿Cuál será la nueva
    configuración electrónica del átomo? Y para Cuántos electrones mas
    tendría capacidad esta nueva capa? 28
    Integramos lo aprendido
    Registro de Marcación en Clases Virtuales
    SEMESTRE 2022-1

    Preguntas para la metacognición

    • ¿Qué has aprendido hoy?


    1

    • ¿Cómo lo has aprendido?


    2

    • ¿Qué dificultades has tenido?


    3

    • ¿Para qué te ha servido?


    4 30
    Registro de Marcación en Clases Virtuales
    SEMESTRE 2022-1

    REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
    • Chang, R. Principios esenciales de Química General
    [libro electrónico]. Madrid: McGraw- Hill/Interamericana
    de España, S. A. U.; 2006. [Consultado: 08 de marzo de
    2015]. Disponible en E-libro:
    http://site.ebrary.com/lib/ucsursp/reader.action?docID=10
    491292

    • Petrucci R. et al. Química General. 10a Ed. Madrid:


    Editorial Prentice Hall; 2011.

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