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Page 1: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 2: Rafael velela elizabeth 139 a

Cuando a principios del siglo XIX se

midieron las masas atómicas de una

gran cantidad de elementos, se

observó que ciertas propiedades

variaban periódicamente en relación

a su masa.

De esa manera, hubo diversos

intentos de agrupar los elementos,

todos ellos usando la masa atómica

como criterio de ordenación.

Page 3: Rafael velela elizabeth 139 a

En un principio los elementos se clasificaron y ordenaron, según

sus propiedades más comunes.

Lavoisier en un primer intento de clasificación de los elementos conocidos, los agrupó en metales

y no metales.

Page 4: Rafael velela elizabeth 139 a

Triadas de Döbereiner (1829)

Buscaba tríos de elementos en los que la masa del elemento intermedio es la media aritmética de la masa de los otros dos. Así se encontraron las siguientes triadas:

Ejemplo:

Elemento Símbolo Peso atómico

Litio Li 7

Sodio Na x = (7+39)/2

Potasio K 39

Page 5: Rafael velela elizabeth 139 a

EN UN PRINCIPIO LOS ELEMENTOS SE CLASIFICARON Y

ORDENARON, SEGÚN SUS PROPIEDADES MÁS COMUNES.

OBEDECIENDO A LOS PRIMEROS BOSQUEJOS DE LAS TABLAS PERIÓDICAS, LOS MÁS DESTACADOS FUERON:

1er. Intento de clasificación: “Tríadas de Döbereiner”.

Postulado por Döbereiner en 1829, ésta consistía en la

clasificación de los elementos químicos según sus propiedades

más comunes y cada tres elementos se íban formando estos

grupos con características similares. Ejemplo:

Elemento Símbolo Peso atómico

Litio Li 7

Sodio Na x = (7+39)/2

Potasio K 39

Page 6: Rafael velela elizabeth 139 a

En 1860 S. Cannízzaro amplió la investigación

de Avogadro en la concentración molecular de

gases y así fue posible distinguir entre átomos y

moléculas. Más luego determina con gran

precisión los pesos atómicos de los elementos

conocidos.

Page 7: Rafael velela elizabeth 139 a

2do. Intento de clasificación:

“Las octavas de Newlands”.

Postulado por J. Newlands en 1864. Ordenó losprimeros

16 elementos y notó que a cada 8 de ellos serepetían las

propiedades químicas, así:

Li Be B C N O F

Na Mg Al Si P S Cl

K Ca ?

Page 8: Rafael velela elizabeth 139 a

3er. Intento de clasificación:“D. Mendeleev y L. Meyer 1869.”

Mendeleev “al estudiar las propiedades químicas y físicasde los elementos, se dió cuenta de que al acomodar loselementos por orden creciente según su masa atómica,aparentemente los elementos con propiedades similaresseguían un patrón regular. Es decir, observó unaperiodicidad o repetición periódica de las propiedades de loselementos.” (Kotz, J & Treichel, P. 2003, p. 65)

Mendeleev clasificó los elementos en filas o períodosy en columnas o grupos (familias). Reservó lugares paraelementos desconocidos hasta entonces, de los cualespredijo sus propiedades.

Page 9: Rafael velela elizabeth 139 a

J. L. Meyer, paralelamente al trabajo de

Mendeleev, graficó el volumen atómico vs.

la masa atómica de los elementos y observó

cierta periodicidad.

Page 10: Rafael velela elizabeth 139 a

• Anillo de

Chancourtois (1862).

Coloca los elementos

en espiral de forma

que los que tienen

parecidas propiedades

queden unos encima

de otros

Page 11: Rafael velela elizabeth 139 a

En 1864, Newland agrupó los elementos

por orden de pesos atómicos en filas de siete

elementos, de forma que el octavo elemento

tenía las mismas propiedades que el

primero; el noveno, las del segundo, etc. Se

conoce como ley de las octavas:

H Li Be B C N O

F Mg Al Si P SNa

Cl Ca Cr Ti Mn FeK

Page 12: Rafael velela elizabeth 139 a

• Mendeleyev se dió cuesta de queue al acomodar

los elementos por orden creciente según su masa

atómica, aparentemente los elementos con

propiedades similares seguían un patrón regular.

Es decir, observó una periodicidad o repetición

periódica de las propiedades de los elementos.”

• Mendeleev clasificó los elementos en filas o

períodos y en columnas o grupos (familias).

Reservó lugares para elementos desconocidos

hasta entonces, de los cuales predijo sus

propiedades.

Page 13: Rafael velela elizabeth 139 a

En 1869, Meyer basándose en las propiedades

físicas y Mendeleev en las propiedades químicas,

publicaron de forma independiente, tablas de

elementos ordenados por su peso atómico, en las

que aparecían grupos y subgrupos de elementos

que presentaban propiedades comunes.

Mendeleev estableció la llamada ley periódica,

que se puede enunciar:

"Las propiedades de los elementos no son

arbitrarias, sino que varían con el peso

atómico de una forma regular".

Page 14: Rafael velela elizabeth 139 a

Clasificó lo 63 elementos conocidos hasta

entonces utilizando el criterio de masa

atómica usado hasta entonces.

Hasta bastantes años después no se definió

el concepto de número atómico puesto que

no se habían descubierto los protones.

Dejaba espacios vacíos, que él consideró

que se trataba de elementos que aún no se

habían descubierto.

Page 15: Rafael velela elizabeth 139 a

Así, predijo las propiedades de algunos de éstos,

tales como el germanio (Ge).

En vida de Mendeleiev se descubrió el Ge que tenía

las propiedades previstas.

Un inconveniente de la tabla de Mendeleiev era que

algunos elementos tenía que colocarlos en

desorden de masa atómica para que coincidieran

las propiedades.

Él lo atribuyó a que las masas atómicas estaban

mal medidas. Así, por ejemplo, colocó el teluro

(Te) antes que el yodo (I) a pesar de que la masa

atómica de éste era menor que la de aquel.

Page 16: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 17: Rafael velela elizabeth 139 a

J. L. Meyer, paralelamente al trabajo de

Mendeleev, graficó el volumen atómico vs.

la masa atómica de los elementos y observó

cierta periodicidad.

Page 18: Rafael velela elizabeth 139 a

ELEMENTO AÑO

DESCUBRIMIENTODESCUBRIDOR PESO ATOMICO

Helio 1895

(Tierra)

Ramsay 4

Neón 1898 Ramsay

y Travers

20

Argón 1894 Rayleigh

y Ramsay

40

Kriptón 1898 Ramsay

y Travers

84

Xenón 1898 Ramsay

y Travers

131

Radón 1900 Dorn 222

Page 19: Rafael velela elizabeth 139 a

En 1913 Moseley, estudiando los espectros de rayos X de los elementos consideró que

el criterio a seguir para la construcción

del S.P. no era el peso atómico sino el

número atómico.

Page 20: Rafael velela elizabeth 139 a

Enunció la “ley periódica”: "Si los

elementos se colocan según aumenta

su número atómico, se observa una

variación periódica de sus

propiedades físicas y químicas".

Page 21: Rafael velela elizabeth 139 a

Werner y Paneth propusieron el

actual sistema o tabla periódica donde

los elementos están ordenadosatendiendo a su número atómico

creciente en una unidad, leído de

izquierda a derecha y de arriba abajo,

de forma que los elementos que tienenpropiedades semejantes se encuentran

en una misma columna.

Page 22: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 23: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 24: Rafael velela elizabeth 139 a

Situación actual:

“La tabla periódica moderna”.

La última modificación se realizó en noviembre de

1993

por el italiano Federico Fermi y la I.U.P.A.C.

- Esta se compone de 118 elementos conocidos.

- Los elementos se ordenan en función de sus números

atómicos crecientes, según la siguiente clasificación:

GRUPOS: Son todos aquellos elementos que se ordenan en

forma vertical en la tabla, según el z creciente. (18

grupos o

familias).

Page 25: Rafael velela elizabeth 139 a

- Estos a su vez se clasifican en:

REPRESENTATIVOS: Todos aquellos grupos o familia que se

representan por la letra A, que su configuración

electrónica

completan orbitales tipo “S” y “P”.

Ejemplo:

grupo IA : familia de los alcalinos, nS1

grupo IIA : familia de los alcalino-térreos, nS2

grupo IIIA : familia del boro y del aluminio, nS2nP1

grupo IVA : familia del carbono y del silicio, nS1nP2

grupo VA : familia de los pnicógenos, nS2nP3

grupo VIA : familia de los calcógenos, nS2nP4

grupo VIIA : familia de los halógenos, nS2nP5

grupo VIIIA : familia de los gases nobles, nS2nP6

Page 26: Rafael velela elizabeth 139 a

DE TRANSICION: Todos aquellos elementos que se

representan con la letra B y que su configuraciones

completan

orbitales tipo “d”.

DE TRANSICION INTERNA: Todos aquellos elementos cuyas

configuraciones completan orbitales tipo “f”. Se conocen

como

la serie de los LANTANOIDES y la serie de los ACTINOIDES.

PERIODOS: Son aquellos elementos que se ordenan en forma

horizontal en el sistema periódico, según sus números

atómicos crecientes. (7 períodos).

- El período no. 1: Se compone de 2 elementos

- Los períodos no. 2 y 3 : Se componen de 8 elementos.

- Los períodos no. 4 y 5 : Se componen de 18 elementos.

- Los períodos no. 6 y 7 : Se componen de 32 elementos.

Page 27: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 28: Rafael velela elizabeth 139 a

Bloque Grupo Nombres Config. Electron

s 1

2

Alcalinos

Alcalino-térreos

n s1

n s2

p

13

14

15

16

17

18

Térreos

Carbonoideos

Nitrogenoideos

Anfígenos

Halógenos

Gases nobles

n s2 p1

n s2 p2

n s2 p3

n s2 p4

n s2 p5

n s2 p6

d 3-12Elementos de

transiciónn s2(n–1)d1-10

f

El. de transición

Interna

(lantánidos y

actínidos)

n s2 (n–1)d1(n–2)f1-14

Page 29: Rafael velela elizabeth 139 a

Hay una relación directa entre el último orbital ocupado por un e– de un átomo y su posición en la tabla periódica y, por tanto, en su reactividad química, fórmula estequiométrica de compuestos que forma...

Se clasifica en cuatro bloques:

Bloque “s”: (A la izquierda de la tabla)

Bloque “p”: (A la derecha de la tabla)

Bloque “d”: (En el centro de la tabla)

Bloque “f”: (En la parte inferior de la tabla)

Representativos

Transición

Transición

interna

Page 30: Rafael velela elizabeth 139 a

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Y

CLASIFICACIÓN PERIÓDICA

p1 p2 p3 p4 p5 p6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

s1 s2

d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10

f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13

f14

H He

Bloque “s”

Bloque “p”

Bloque “d”

Bloque “f”

Page 31: Rafael velela elizabeth 139 a

Estructura electrónica y tabla

periódica

Page 32: Rafael velela elizabeth 139 a

Ejemplo: Determinar la posición que ocupará un

átomo cuya configuración electrónica termine en

6 s2 5d4 Grupo 6 periodo 6

Elemento de transición

Page 33: Rafael velela elizabeth 139 a

Ejemplo: Determinar la posición que ocupará un átomo

cuya configuración electrónica termine en 4 s2 3d1

Grupo 3 periodo4

Elemento de transición

Page 34: Rafael velela elizabeth 139 a

Ejemplo: Identifica el elemento cuya configuración

electrónica termine en 5s24d105p5

Departamento de Física y Química-IES UNIVERSIDAD LABORAL.ALBACETE

34

I

Grupo 17 periodo5. Elemento representativo.

Halógeno. IODO

Page 35: Rafael velela elizabeth 139 a

Ejemplo: Identifica el elemento cuya configuración

electrónica termine en 6s2

Departamento de Física y Química-IES UNIVERSIDAD LABORAL.ALBACETE

35

Ba

Grupo 2 periodo 6. Elemento

representativo. Alcalinoterreo .BARIO

Page 36: Rafael velela elizabeth 139 a

Ejemplo: Identifica el elemento cuya configuración electrónica termine en 4s23d104p1

Departamento de Física y Química-IES UNIVERSIDAD LABORAL.ALBACETE

36

Ga

Grupo 13 periodo 4. Elemento

representativo. Boroideo.

GALIO

Page 37: Rafael velela elizabeth 139 a

Ejemplo: Sitúa en el Sistema Periódico el elemento cuya

configuración electrónica termine en 7s2 6d 15f3

Departamento de Física y Química-IES UNIVERSIDAD LABORAL.ALBACETE

37 Grupo 3 periodo 7. Elemento

de transición interna. Actínido.

URANIO.

U

Page 38: Rafael velela elizabeth 139 a

G:\TABLAPERIODICA.htm actividad

Page 39: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 40: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 41: Rafael velela elizabeth 139 a

La materia está formada por átomos que no podemos ver

porque son extremadamente pequeños.

Ley de Conservación de la Materia (o de Lavoisier):

En una reacción química ordinaria la materia se mantiene

constante

Ley de las Proporciones Definidas (o de Proust):

Un compuesto determinado contiene siempre los mismos

elementos en las mismas proporciones de masa

Ley de las Proporciones Múltiples (o de Dalton):

Las masas de un elemento que se combinan con una masa

fija de otro están en relación de números enteros

sencillos.

Page 42: Rafael velela elizabeth 139 a

Antecedentes

En el siglo XVIII J. Berzelius,

enuncia la primera ley empírica

de las proporciones definidas en combinaciones químicas

A mediados del

siglo XVII R. Boyler introdujo

el concepto

como se

entiende hoy día

En el siglo XVIII J. Berzelius,

enuncia la primera ley

empírica de las

proporciones definidas en combinaciones químicas

En 1803 Aparece

la primera teoría

atómica de J. Dalton

Page 43: Rafael velela elizabeth 139 a

DALTON (1803)

LAS IDEAS FUNDAMENTALES DE LA TEORÍAQUE SON

INDIVISIBLES Y NO SE PUEDEN DESTRUIR.

• (2) LOS ÁTOMOS SON INDIVISIBLES Y NO SE MODIFICAN

DURANTE LAS REACCIONES QUÍMICAS.

Page 44: Rafael velela elizabeth 139 a

DALTON (1803)

(3) TODOS LOS ÁTOMOS DE UN ELEMENTO QUÍMICO SON

IGUALES ENTRE SÍ Y DISTINTOS DE LOS ÁTOMOS DE OTRO

ELEMENTO QUÍMICO.

• 4. LAS REACCIONES QUÍMICAS OCURREN CUANDO SE

COMBINAN ÁTOMOS, SON SEPARADOS O

REORGANIZADOS.

Page 45: Rafael velela elizabeth 139 a

•En 1897 Joseph Thompson, determinó que la materia secomponía de dos partes, una negativa y una positiva. Laparte negativa estaba constituida por electrones, loscuales se encontraban según este modelo inmersos enuna masa de carga positiva a manera de pasas en unpastel.

Page 46: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 47: Rafael velela elizabeth 139 a

MODELO ATÓMICO DE THOMSON

• ESQUEMA DEL ARREGLO EXPERIMENTAL PARA OBSERVAR LA DISPERSIÓN DE PARTÍCULAS (α).

Partículas α

dispersadas

Lámina de oro

Colimadores

Fuente de partículas α

Se observa el comportamiento de las partículas α que realizan colisiones con átomos de una lamina muy delgada de oro.

Page 48: Rafael velela elizabeth 139 a

•Este modelo fue desarrollado por el físico Ernesto Rutherforda partir de los resultados obtenidos en lo que hoy se conocecomo el experimento de Rutherford en 1911. Representa unavance sobre el modelo de Thompson, ya que mantieneque el átomo se compone de una parte positiva y unanegativa, sin embargo, a diferencia del anterior, postulaque la parte positiva se concentra en un núcleo, el cualtambién contiene virtualmente toda la masa del átomo,mientras que los electrones se ubican en una cortezaorbitando al núcleo en órbitas circulares o elípticas con unespacio vacío entre ellos.

Page 49: Rafael velela elizabeth 139 a

EXPERIMENTO DE RUTHERFORD (1911)

• Propone un nuevo modelo; donde el

átomo esta formado por un pequeño

núcleo de materia donde se

encuentra concentrada la carga

positiva y la mayor parte de su masa

y a cierta distancia de el los

electrones, tal que la carga neta del

átomo es neutra.

Lanzamiento de partículas a (con

carga positiva) sobre una lámina fina

de oro y rodeada de un negativo

fotográfico para evidenciar los

impactos.

Page 50: Rafael velela elizabeth 139 a

•“El átomo es un pequeño sistema solar con unnúcleo en el centro y electrones moviéndosealrededor del núcleo en orbitas bien definidas.”Las orbitas están cuantizadas (los e- pueden estarsolo en ciertas orbitas).

•Cada orbita tiene una energía asociada. La másexterna es la de mayor energía. Los electrones noradian energía (luz) mientras permanezcan enorbitas estables.

•Los electrones pueden saltar de una a otraorbita. Si lo hace desde una de menor energía auna de mayor energía absorbe un cuanto deenergía (una cantidad) igual a la diferencia deenergía asociada a cada orbita. Si pasa de unade mayor a una de menor, pierde energía enforma de radiación (luz).

Page 51: Rafael velela elizabeth 139 a

MODELO ATÓMICO NUCLEAR (ACTUAL)

EL RADIO DE LOS

ÁTOMOS SE SUELE

MEDIR EN ÁNGSTROMS

1 ángstrom = 10-10 m.

El núcleo es unas 100000

veces menor que el

átomo entero: si el átomo

tuviera el tamaño de un

campo de fútbol, el núcleo

sería como una canica.

Page 52: Rafael velela elizabeth 139 a

MODELO ATÓMICO NUCLEAR

EL NÚMERO ATÓMICO (Z) = Nº de Protones = Nº de Electrones

CARBONO (C) :Z = 6

A = 12

EL NÚMERO MÁSICO (A) = Nº de Protones + Nº de Neutrones

TIENE 6 Protones + 6 Electrones + (14 - 6 = 6) Neutrones.

A = Z + NN = A - Z

Z=N. ATOMICO P=PROTONES E=ELECTRONES N=NEUTRONES

A=P+N N=A-P

Page 53: Rafael velela elizabeth 139 a

MODELO ATÓMICO NUCLEAR

Tiene 6 Protones + 6 Electrones + (14 - 6 = 6) Neutrones.

CARBONO (C) :Z = 6

A = 12

Page 54: Rafael velela elizabeth 139 a

MODELO ATÓMICO NUCLEAR

MODELOS ATÓMICOS

ALUMINIO (Al) :Z = 13

A = 27

TIENE 13 Protones + 13 Electrones + (27 - 13 = 14) Neutrones.

A = Z + NN = A - Z

Page 55: Rafael velela elizabeth 139 a

ISÓTOPOS

Tienen igual número de protones y electrones, pero difieren el número de

neutrones. Ejemplo) el hidrógeno (H) presenta tres isótopos:

Átomos con el mismo (Z) pero distinto (A).

Como masa atómica

del elemento se toma

un valor promedio de

las distintas masa de

los isótopos, teniendo

en cuenta la

abundancia relativa de

cada uno de ellos.

Por eso muchos

elementos presentan

decimales en su masa

atómica. Cl (35,45u.) o B

(10,81u.)

Page 56: Rafael velela elizabeth 139 a

CORTEZA ELECTRÓNICA

Los electrones se colocan en capas

sucesivas: 1(K), 2(L), 3(M), 4(N), …

En la capa 1 o K únicamente caben 2 e-.

En la capa 2 o L entran 8 e-.

En la capa 3 o M caben 18 e-.

En la capa 4 o N se admiten hasta 32 e-.

Por lo tanto en la capa o nivel n se pueden situar 2n2

electrones.

Page 57: Rafael velela elizabeth 139 a

Pero las capas a su vez presentan subcapas o

subniveles.

Subnivel s: entran 2 electrones como máximo.

Subnivel p: entran 6 electrones como máximo.

Subnivel d: entran 10 electrones como máximo.

Subnivel f: entran 14 electrones como máximo.

La capa 1 o K presenta únicamente subnivel s (2 e-) máximo.

La capa 2 o L presenta subnivel s y p (2+6=8 e-) máximo.

La capa 3 o M presenta subniveles s, p y d (2+6+10=18 e-)

máximo.

La capa 4 o N y sucesivas, presentan subniveles s, p, d y f

(2+6+10+14=32 e-) máximo

Page 58: Rafael velela elizabeth 139 a

LOS ÁTOMOS VIENEN DEFINIDOS POR SU NÚMERO ATÓMICO (Z).

EN UN ÁTOMO ESTABLE DEBEN DE COINCIDIR EL NÚMERO

DE PROTONES Y EL DE ELECTRONES, PARA QUE EXISTA UN

EQUILIBRIO ELÉCTRICO.

C12 y C14

PERO EL NÚMERO DE NEUTRONES ES VARIABLE. ISÓTOPOS

SI UN ÁTOMO SE DESESTABILIZA, SIEMPRE ES A

CAUSA DE LA PÉRDIDA O GANANCIA DE

ELECTRONES.

IONES

CATIONES (+)

ANIONES (-)

Pierden electrones

Ganan electrones

Page 59: Rafael velela elizabeth 139 a

Cl - , O2-, ó S2-

IONES

CATIONES (+)

ANIONES (-)

Na+ , Mg2+ ó Al3+

Realicemos el ejercicio resuelto-5 de la página 63.

Page 60: Rafael velela elizabeth 139 a

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el

último nivel de energía. Son los que un átomo utiliza para combinarse con

otros. Para visualizar rápidamente estos electrones se pueden colocar

como puntos alrededor del símbolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valencia. Configuración electrónica

Page 61: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 62: Rafael velela elizabeth 139 a

• Los electrones en los átomos están cuantizados,

es decir no pueden tener cualquier valor de

energía sino sólo ciertos valores específicos de

energía.

Page 63: Rafael velela elizabeth 139 a

1. Los electrones (cargados negativamente) se mueven en órbitas

circulares alrededor del núcleo cargado positivamente.

2. Un electrón que se mueve en una órbita alrededor del núcleo no

irradia energía (De otra forma el electrón caería en espiral en el

núcleo a medida que gradualmente pierde energía).

• 3. Las órbitas lejanas poseen más energía que las órbitas más

cercanas.

• 4. Los electrones pueden cambiar de órbita; si lo hacen a órbitas

más lejanas tienen que ganar esa energía (cuanto), en este caso

calorífica, y para regresar a su órbita basal tienen que perder la

energía en forma de luz

• 5. Lo que mantiene a los electrones en sus órbitas es la atracción

eléctrica del núcleo.

• 6. La energía de los electrones solo puede darse en cantidades fijas

Page 64: Rafael velela elizabeth 139 a

Explican la condición energética de los electrones.

Numero cuántico principal (n): describe el nivel

energético principal de un electrón y sus valores.

Va desde 1 a 7.

Page 65: Rafael velela elizabeth 139 a

• Número cuántico secundario (l): indica el tipo de

orbital en el que se encuentra el átomo, sus

posibles valores son 0 hasta el número cuántico

principal menos 1 (n-1). El valor de l es variable y

eso determina el tipo de orbital o subnivel

energético del electrón:

l = 0, describe un subnivel s

l = 1, describe tres subniveles p

l = 2, describe cinco subniveles d

l = 3, describe siete subniveles f.

Page 66: Rafael velela elizabeth 139 a

De acuerdo con el

nivel de energía:

1s esfera muy

pequeña y muy

cercana al núcleo

atómico.

2s esfera más grande

y más lejos del

núcleo.

3s esfera aún más

grande y más lejos

del núcleo

Es la representación gráfica

de la probabilidad de

encontrar un electrón en

función de la distancia alnúcleo.

Page 67: Rafael velela elizabeth 139 a

• Tiene forma de doble elipse, una frente a la

otra. Tres posibles valores que corresponden a

las tres posibles orientaciones de las elipses px,py, pz (ejes del plano cartesiano).

• Entre las dos elipses que forma la nube

electrónica de los orbitales p se encuentran

situados los orbitales s.

Page 68: Rafael velela elizabeth 139 a

Tienen forma de lóbulos, cada uno de loscuales se ubican frente a otro, por suextremo más delgado. Tienen cinco valoresdel número cuántico m que corresponde a lascinco orientaciones del plano cartesiano.

Page 69: Rafael velela elizabeth 139 a

• Los orbitales d son más complejos porque la

probabilidad de encontrar un electrón se amplía,

dada su distancia del núcleo y menor fuerza de

atracción.

Page 70: Rafael velela elizabeth 139 a

Son las formas más complejas. Tienen un aspecto multilobular con

siete diferentes configuraciones.

Describen una probabilidad aún más amplia que los demás orbitales

por su distancia del núcleo.

Page 71: Rafael velela elizabeth 139 a
Page 72: Rafael velela elizabeth 139 a

Una explicación propuesta por Gilbert Lewis para

entender como se forman las moléculas y lo

compuesto, es que los átomos se combinan para

alcanzar una configuración electrónica más

estable.

Cuando los átomos interactúan para formar un

enlace químico, solo entran en contacto sus

regiones más externas.

Page 73: Rafael velela elizabeth 139 a

1.- El símbolo del átomo representa al núcleo, a todos loselectrones internos y a los (n-1)d y (n-2)f, cuando los hay.

2.- Los electrones ns y np se representan por medio de puntos,círculos, cruces o cualquier otro símbolo que se coloca en elderredor del símbolo atómico; los electrones de un mismo átomodeberán tener el mismo símbolo. Es recomendable que loselectrones de átomos diferentes tengan símbolos diferentes.

3.- Los símbolos de los electrones se colocan en cuatroposiciones diferentes: arriba, abajo, a la izquierda y a la derechadel símbolo atómico. Cuando se tengan hasta cuatro electronesrepresentables, sus símbolos deberán ocupar posicionesdiferentes; si hay más de cuatro, se representan por pares.

Page 74: Rafael velela elizabeth 139 a

Este modelo propone que al combinarse los

átomos, tienden a terminar con el mismo

número de e- de valencia que los gases nobles

(8e-) y a esto se le conoce como la “regla del

octeto”

La estructura de Lewis consta de:

Kernel: representado por el símbolo del elemento. Contiene tanto al

núcleo como a los e- internos

Puntos: representan a los e- de valencia, que se colocan alrededor

del símbolo. El # de puntos ó e- de valencia coincide con la

columna en la que se encuentra el elemento en la tabla periódica.

Page 75: Rafael velela elizabeth 139 a

En la formación de compuestos IONICOS

Li + F Li+ + [ F ]- Li+ [ F ]-

El e- del Li se transfiere al F quedando el kernel del Li cargado positivamente

y el F con su octeto completo

También para representar enlaces COVALENTES

Los 2e- están asociados o compartidos entre ambos

núcleos. En este caso, cada átomo de H tiene el

mismo # de e- que el helio, por lo que se cumple la

regla de Lewis.

H + H H H

F + F F F

Cuando 2 átomos de F se aproximan, los e-

no apareados son compartidos por los 2

núcleos y se forma un enlace covalente

formando la molécula F2.

Ambos átomos tienen 8 e- de valencia y se

cumple la regla del octeto.

Page 76: Rafael velela elizabeth 139 a

PARA ESCRIBIR LAS ESTRUCTURAS DE PUNTOS DE UN

COMPUESTO MÁS COMPLICADO, SE PUEDEN SEGUIR LAS

SIGUIENTES REGLAS:

•Observa el tipo y # de átomos del compuesto a partir de su fórmula química.•Determina el # de e- de valencia que tiene c/átomo utilizando su posición en la tabla periódica y también conoces el # total de e- de valencia que vas a utilizar para construir la estructura de puntos.•Dibuja 1 propuesta de esqueleto para el compuesto.Une los átomos entre sí con líneas

rectas, puede resultar dificil, pero puedes asumir que en moléculas sencillas que tienen 1 átomo de 1 elemento y varios átomos de otro, el átomo único está en el centro.•Coloca los puntos alrededor de los átomos, de tal manera que c/1 tenga 8e- ( para cumplir con la regla del octeto). El H es una excepción, tan solo tiene 2 e-.•Verifica que el # total de e- de valencia esté plasmado en tu estructura. Si no es el caso, posiblemente se trate de 1 compuesto que no satisface la regla del octeto.

• Ejemplo

Molécula Tipo y # de átomos

E- de valencia de

c/átomo

# total de e-de valencia

Estructura del esqueleto

Arreglo de los puntos

CHCl3 C = 1

H = 1

Cl =3

C = 4

H = 1

Cl =7

C =1 x 4 = 4

H = 1 x 1 = 1

Cl= 3 x 7 = 21

TOTAL = 26

C Cl

Cl

Cl

H

C Cl

Cl

Cl

H

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Cuando un átomo no tiene 8

electrones en su última capa

los puede obtener

compartiendo con otro. Se da

un enlace covalente,

Cada elemento esta rodeado

de ocho electrones que se

representan por puntos o

aspas

Estos electrones forman pares

y se busca la simetría.

Un par de electrones

compartidos constituye un

enlace simple

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Dos pares de electrones compartidos

constituyen un enlace doble y tres un enlace

triple

Cl Cl O ON N

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Los dos electrones de uno de los hidrógenos pertenecen al oxigeno

OH

H

H NH

H

H

H

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El boro el berilio y otros elementos

forman compuestos sin que se cumpla la

regla del octeto

F

BF F

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El enlace iónico se forma entre átomos cuya diferencia de electronegatividad

es grande.

Si es intermedia puede darse un enlace covalente polar.

Page 83: Rafael velela elizabeth 139 a

Para la formación de las moléculas y compuestos, los electrones se

combinan con el fin de alcanzar la configuración electrónica más

estable (gas noble).

Hay dos maneras por las cuales los elementos químicos pueden

alcanzar un octeto de electrones estable: cediendo o ganando

electrones o compartiéndolos. Cuando un átomo transfiere un

electrón a otro átomo, se convierte en un catión (ión con carga

positiva, que migra al cátodo o polo negativo), mientras que el que

adquiere el electrón se convierte en un anión (ión con carga

negativa que migra al ánodo o polo positivo).

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Ion cloruro sodico

(en los iones se usan corchetes)

+N a

-Cl

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1) Se dibuja el ión mas probable ( normalmente el que tiene 8 electrones en su última capa).

2) En el ión negativo se dibujan los pares indicando la carga en la parte superior derecha y todo entre corchetes

3) En el ión positivo no se dibujan los pares pero se indica la carga positiva en la parte superior derecha, todo entre corchetes.

4) Se ordenan: primero el electropositivo y después el electronegativo

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Covalente

comparte e-

Covalente polar

transferencia parcial de e-

Iónico

transferencia e-

Aumento en la diferencia de electronegatividad

0 ─── ≤ 0.4 ─── < 1.7 ── > Iónico

Cov. No-polar Cov. polar

86

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• Los no metales ganan electrones y adquieren la configuración de gas noble:

• Este proceso se llama reducción.

• : Cl . + e- : Cl : -

: O : + 2e- : O : 2- oxido

• :N . + 3e- : N : 3- nitruro 87

..

..

::

::

Química

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• La carga de un átomo si los electrones de un enlace químico se transfirieran al ión más electronegativo se conoce como número de oxidación. Para obtenerlo se siguen ciertas reglas:

• A) Cuando los elementos no están combinados con átomos de

elementos diferentes, su número de oxidación es cero.

• B) En un enlace covalente, los números de oxidación se asignan

como si los electrones se transfieren al átomo más electro-

negativo.

• C) Un ión monoatómico tiene un número de oxidación igual a la

carga del ión.

• D) La suma de todos los números de oxidación de un compuesto

químico es igual a cero.

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Son propiedades mensurables para los elementos

Son propiedades que, al analizar sus valores en

función del número atómico, tienen un

comportamiento que se repite periódicamente.

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CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS

POR SU ESTRUCTURA ATÓMICA

Los átomos de los elementos de un grupo del

sistema periódico tienen todos la misma

configuración electrónica en la capa más

externa.

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• Metales.- Pierden con facilidad los electronesde su última capa, buenos conductores delcalor y la electricidad.

• No metales.-Tienen características generalesopuestas a la de los metales, siendo laprincipal la tendencia de ganar electrones.

• Metaloides.- Propiedades intermedias entremetal y no metal.

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Estado de oxidación

La suma de cargas eléctricas positivas y negativas de un átomo, lo cual indirectamente indica el número de electrones que tiene el átomo

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• Tamaño• Medida del radio de un

átomo

Electronegatividad

Es la capacidad que

tiene un átomo para

ganar electrones de otro átomo.

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• Afinidad

electrónica

• Es el cambio de energía

que experimenta un

átomo cuando se le

añade un electrón, en el

estado gaseoso.

Generalmente es energía

emitida

• Energía de

ionización

• la cantidad mínima de

energía que hay que

suministrar a un átomo

neutro gaseoso y en

estado fundamental para

arrancarle el e- enlazado

con menor fuerza

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• Volumen molar

Volumen ocupado por un

mol de sustancia, que

puede ser sólida, líquida o

gaseosa. Numéricamente

equivale al peso

molecular dividido entre la densidad

• Densidad

Este adjetivo, a su vez,

refiere a algo que dispone

de una gran cantidad de

masa en comparación a

su volumen

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VARIACIÓN DE LAS PROPIEDADES

PERIÓDICAS

TAMAÑOS ATÓMICOS

El tamaño atómico es algo difícil de definir, pero

cuando se tiene que ser más específico se

define en términos de su radio atómico (RA).

d

d

d

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AUMENTA

AUMENTA

RA

r CATIÓN < r ÁTOMO NEUTRO < r ANIÓN

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PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS

PROPIEDADES FÍSICAS

Metales:

La elevada conductividad eléctrica disminuye alaumentar la temperatura.

Alta conductividad térmica.

Gris metálico o brillo plateado, excepto el cobre y eloro.

Casi todos son sólidos, excepto el mercurio .

Maleables.

Dúctiles.

El estado sólido se caracteriza por enlace metálico.

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No metales:

• Mala conductividad eléctrica, excepto el

carbono en forma de grafito.

• Buenos aislantes térmicos, excepto el

carbono en forma de diamante.

• Sin brillo metálico.

• Sólidos, líquidos o gases.

• Quebradizos en estado sólido.

• No dúctiles.

• Moléculas con enlace covalente, los gases

nobles son monoatómicos.

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PROPIEDADES QUÍMICAS

Metales:

» Las capas externas contienen pocos

electrones; por lo general 3 o menos.

» Energías de ionización bajas.

» Afinidades electrónicas ligeramente

negativas o positivas.

» Electronegatividades bajas.

» Forman cationes perdiendo e - .

» Forman compuestos iónicos con los no

metales.

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No metales:

Las capas externas contienen cuatro o

más electrones, excepto el hidrógeno.

Energías de ionización altas.

Afinidades electrónicas muy negativas.

Electronegatividades altas.

Forman aniones ganando e - .

Forman compuestos iónicos con metales,

excepto los gases nobles y compuestosmoleculares (covalentes) con otros no

metales

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Es la capacidad de un átomo para ATRAER

los electrones de un enlace químico hacia él.

La electronegatividad representa una

medida del grado de atracción de un par de

electrones en un enlace covalente.

Pauling obtuvo los valores de

electronegatividad, empíricamente, a través de la medición de las energías de los enlaces.

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En esta escala el F es el elemento más

electronegativo (4.0) y el Cs el menos

electronegativo (0.7).

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• Los elementos que presenten valores grandes de electronegatividad son elementos que tienen gran tendencia a atraer electrones y se dice que son los elementos mas electronegativos

• Aquellos elementos con valores de electronegatividad pequeños tenderán a ceder electrones y se dirá que son los elementos menos electronegativos

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Electronegatividad

determina

puede darse entre Átomos diferentes

En los cuales

La diferencia de E.N.

iónico

Diferente de cero

covalente polar

y el enlace puede ser

mayor que 1,7

Diferencia de E.N.

Entre 0 y 1,7

El tipo de enlace

que

Diferencia de E.N.

Átomos iguales

En los cuales

La diferencia de E.N.

Covalente puro o no

polar

Cero

y el enlace es

H2; Cl2; N2

ejemplo.