la envoltura de los atomos

Unidad 3

Envoltura de los atomos

Envoltura: espacio fisico donde se encuentran los electrones

Energia: ondas electromagneticas

Las ondas electromagneticas son campos electricos (E) y magneticos (H) variables, oscilantes y mutuamente perpendiculares que se desplazan por el espacio y se relacionan intimamente con el concepto de energia.

Magnitudes de ondas:

A = Amplitud de onda (mayor oscilacion respecto a la posicion de equilibrio)

C = Velocidad de propagacion (cm./seg.)

I = Longitud de onda (desplazamiento del frente de onda en un ciclo)

T = Periodo (tiempo en un ciclo)

Si las ondas se encuentran en fase se suman sus amplitudes, en cambio si estan desfasadosse anulan mutuamente y la amplitud de la onda resultante puede ser nula.

A traves de la refraccion se pueden ver los siete colores visibles (rojo, naranjo, violeta, verde, azul, indigo, amarillo)

La energia era de naturaleza continua y que dependia de la amplitud de onda, esto degun la fisica antigua.

El efecto fotoelectrico

Se aplica voltage sobre un electron y al aplicarle tambien luz se descubrio que la energia del electron no dependia de la amplitud, sino que de la frecuencia. Sin embargo, la intensidad si dependia de la amplitud.

Energia asociada a los cambios de orbita.

Si un electron baja un nivel de energia, este pierde fotones

Si un electron sube un nivel de energia, este absorve fotones

E(foton absorvido) = E(final) - E(inicial)

E(foton emitido) = E(inicial) - E(final)

Mecanica cuantica ondulatoria

Al chocar un electron y un foton, ambos se desvian simultaneamente, con lo que se empezo a pensar que el foton es una particula o el electron es una onda.

De Broglie: "todo cuerpo en movimiento tiene una onda asociada"

Se empezo a mirar al electron como una ondagirando alrededor del nucleo. (onda estacionaria)

Principio de insertidumbre de Heissenberg.

"Es imposible conocer simultaneamente la posicion x y el moneto p de un electron"

Orbitales: zonas o volumenes en los que hay altas posibilidades de encontrar un electron.

Los numeros cuanticos:

n = numero cuantico principal.

Se asocia al tamano y energia de los orbitales. n debe ser siempre un numero real positivo.

l = numero cuantico secundario

Se asocia al tipo o forma de los orbitales. Los valores de l son igual a: desde cero hasta (n-1) Ej: si n = 3. Los valores de l son, 0, 1 y 2

Cada uno de los primeros cuatro valores se asocian a respectivamente a las letras que se indican (s, p, d, f)

m = numero cuantico magnetico.

Se asocia a la orientacion espacial de los orbitales. Hay 2l 1 valores de m. Ej: l = 2.

2 x 2 1 = 5. Y esos 5 valores de m son: -2, -1, 0, 1, 2.

s = numero cuantico de spin electrico.

Se asocia al giro del electron sobre su eje. Hay dos valores: -1/2 (giro hacia la derecha) y 1/2 (giro hacia la izquierda)

Principio de exclusion de Pauli

"No puede haber dos electrones con los cuatro numeros cuanticos iguales. Es equivalente a establecer que un orbital acepta un maximo de dos electrones"

Atomos polielectricos

Ante la imposibilidad de resolver la ecuacion de Schrodinger para sistemas de varios electrones, se ha supuesto y con exitos que sucesivos electrones adoptaran los distintos metodos de vibracion que se encontraron para el electron del atomo de hidrogeno.





Principio de Hund

Cuando hay orbitales de igual energia o "degenerados", los electrones entran de a uno a cada uno de ellos, haciendolo por conversion, con spin negativo. Cuando todos los orbitales "degenerados" ya han recibido un electron con spin negativo pueden formarse parejas con spines opuestos.

Propiedades magneticas de las sustancias.

Parece conveniente indicar que el principio de Hund dice que existen orbitales con un solo electron.

Paramagnetismo: Alineamiento de los electrones tales que producen una atraccion del magnetismo

Diamagnetismo: Alineamiento de los electrones tales que producen una repulsion del magnetismo.

Los electrones de valencia

Son aquellos electrones que se encuentran en los orbitales de mayor de mayor numero cuantico principal mas aquellos que estan en los orbitales con el numero cuantico principal anterior al mayor a condicion de estar incompletos.

Tabla periodica

Elementos representativos:

-Metales alcalinos (terminados en s1)

-Metales alcalino-terreos (terminados en s2)

-Metales

-Metaloides

-No metales

-Gases nobles (ultimo nivel energetico completo)









UNIDAD 4

Propiedades periodicas de los elementos

La principal propiedad es la configuracion electronica pero no es tomada como tal.




Radio atomico: distancia entre el nucleo del atomo y el electron periferico. "El radio atomico disminuye suavemente al aumentar Z en un periodo". La carga positiva del nucleo se incrementa ejerciendo progresivamente mayor atraccion sobre los electrones.

"El radio atomico aumenta bruscamente al aumentar Z en un grupo o familia". Los electrones perifericos se encuentran en un orbital del mismo tipo pero en el siguiente nivel. Hay que tomar en cuenta que a mayor Z, mayor carga de atraccion positiva.

-El radio atomico aumenta en la tabla periodica hacia la izquierda y hacia abajo, ya que a mayor Z, hay mayor carga positiva en el nucleo.

Las estructuras isoelectricas: iones que poseen igual configuracion electronica (igual numero de electrones). Puede pensarse, que por esta razon, el radio de las estructuras isoelectricas debe ser el mismo.

Si por ejemplo el azufre (carga -2) capta 2 electrones queda isoelectronico al argon (carga 0 o neutra), o sea tiene la misma configuracion electronica.



Potencial de ionizacion (P.I.)

Energia que se necesita para arrancar el electron periferico a un atomo neutro libre.

Mientras mas cercano al nucleo, el electron periferico es atraido con mayor fuerza y viceversa. En consecuencia la magnitud de la energia de ionizacion se comporta de forma inversa a la del radio periferico.


-Electroafinidad: energia que se libera cuando un atomolibre y neutro capta un electron (no cuenta para los gases nobles)

Ambas, tanto el potencial electrico como la electroafinidad tienen el mismo comportamiento en la tabla periodica, crecen hacia la derecha y hacia arriba.


Electronegatividad (E.N.): magnitud que relaciona el potencial de ionizacion y la electroafinidad y es proporcional a ambos. Tendencia a captar electrones

Electropositividad (E.P.): tendencia a perder electrones.

E.P. = 1/E.N.


LA ELECTROPOSITIVIDAD ( E . P .)

La Electropositividad es una magnitud de sentido inverso de la E. N.
Mide la tendencia a formar iones positivos o bien la capacidad de perder, ceder o repeler electrones


LA FORMACION DE LAS MOLECULAS

La formación de los iones o bién alcanzar ciertos estados de oxidación hay que observarlo como un proceso asociado entre distintos átomos y que conduce a la formación de las moléculas de las diferentes Sustancias Puras.

a modo de ejemplo

TIPOS DE COMPUESTOS FUNDAMENTALES

OXIDOS METALICOS

OXIDOS NO METALICOS ( antes ANHIDRIDOS)

LOS HIDRÓXIDOS (OXIDO METALICO+ AGUA)
LOS OXACIDOS ( OXIDO NO METALICO + AGUA)
LOS HIDRACIDOS (HIDROGENO +NO METALES)
LOS ACIDOS Y LAS BASES
LAS SALES ( RESULTADO DE LA REACCION DE ACIDOS + BASES)
LOS HIDRUROS ( IONES METALICOS CON IONES HIDRUROS)