Configuración electrónica

EMPEZAR

1.3 Configuración electrónica

1. Estructura atómica

Tendencias periódicas

Valencias

Tipos de orbitales

Índice

Niveles de energía

Enunciado de indagación

Principio de Aufbau

Conceptos relacionados

Pincipio de Pauli

El átomo y sus orbitales

Concepto clave

Definición: Los sistemas son conjuntos de componentes interdependientes o que interactúan. Proporcionan una estructura y un orden en los entornos humanos, naturales y construidos, y pueden ser estáticos o dinámicos, simples o complejos. Son conjuntos de componentes que funcionan debido a su naturaleza interdependiente o complementaria.

Concepto clave: Sistemas

¿Quienes somos? ¿Qué tiene que ver la estructura de un átomo con nosotros?

Contexto global: Identidades y relaciones

Conceptos relacionados: Patrones y modelos

Cuando distinguimos patrones, podemos utilizarlos para elaborar sistemas con normas y convenciones que ayudan a explicar cómo funciona el mundo.

Enunciado de indagación:

El átomo y sus orbitales

El núcleo está compuesto por protones positivos y neutrones sin carga.Los electrones están afuera del núcleo y se mueven en "nubes" que llamamos orbitales. No son líneas sino más bien espacios donde hay una alta posibilidad de encontrar un electrón. El electrón tiene un comportamiento a la vez como partícula y como onda.

Recordemos la estructura del átomo

Los orbitales tienen diferentes formas. Independientemente de su forma, cada orbital alberga solo 2 electrones, pero por la dirección y cantidad de orbitales del mismo tipo, tenemos que: Tipo: Cantidad de electrones: s 2e p 6e d 10e f 14e

Forma de los orbitales

Recuerdas a Bohr? Él propuso que los diferentes orbitales tienen diferente cantidad de energía.Estos niveles están cuantizados, lo que significa que solo pueden tomar valores específicos y discretos. Los electrones en un átomo pueden ocupar diferentes niveles de energía, y cada nivel de energía puede contener uno o más orbitales. Existen 7 niveles de energía.

Niveles de energía

Dos electrones NO pueden ocupar el mismo estado cuántico simultáneamente dentro de un átomo. Este principio fue formulado por el físico austriaco Wolfgang Pauli en 1925.

Principio de exclusión de Pauli

Z= No. de protones = No. electrones

Una vez que ya tienes la cantidad de electrones, hay que acomodarlos según los principios de Pauli y de Aufbau:

Sodio: Cuántos protones y electrones tiene? Busca Z en tu tabla periódica

Ejercicios

La regla de Möller: este método implica ordenar los niveles de energía y sus orbitales para luego distribuir los electrones siguiendo la dirección de las diagonales.

Este principio establece que, a medida que se van añadiendo protones al núcleo, de uno en uno para ir construyendo sucesivamente cada elemento químico, los electrones también se van añadiendo sucesivamente a los orbitales atómicos de menor energía que estén disponibles. En otras palabras, Aufbau estableció que hay un orden específico según el cual se pueden ir llenando los orbitales atómicos.

Es una regla práctica que permite predecir la configuración electrónica de la gran mayoría de los elementos de la tabla periódica

Principio de Aufbau o regla de las diagonales

Tabla configuración

Tendencias periodicas

Tabla Periodica

Simulador

Estructura de Lewis

Los electrones de valencia son los electrones más externos de los átomos, los que forman parte del último nivel, n. Los electrones de valencia resultan fundamentales en química, ya que son los que participan en las reacciones químicas. Pueden ser como máximo ocho, dos del subnivel s y seis del subnivel p.

Electrones de valencia

Repaso grupal

Tendencias periodicas

Propiedades

Periodos y grupos

Primera tabla

La tabla periódica de los elementos es una ordenación esquemática de los elementos químicos. Es una herramienta básica para estudiar y comprender las propiedades de los elementos, que se encuentran clasificados no solo por orden creciente, sino también en función de la configuración electrónica de sus átomos.

Tendencias periódicas

Principio de exclusión

Si dos electrones tienen el mismo n, l y m, entonces ocuparán el mismo orbital, el mismo nivel de energía y en la misma orientación espacial, pero para ello tienen que tener diferente espín. Uno de los cuatro números cuánticos tiene que ser diferente para que puedan ocupar exactamente el mismo orbital

ml

Configuración electrónica

Es una manera sencilla o abreviada de representar la distribución específica de los electrones en sus orbitales

Tipos de orbitales

Un orbital atómico es una región del espacio alrededor del núcleo de un átomo donde hay una alta probabilidad de encontrar uno o dos electrones. Cada orbital atómico tiene una forma característica que describe la distribución de probabilidad de encontrar un electrón en diferentes puntos alrededor del núcleo. La forma de un orbital se determina mediante soluciones a las ecuaciones de la mecánica cuántica.

Los orbitales atómicos

Periodos y grupos

En el diseño de la tabla periódica actual, los elementos se colocan en filas y columnas teniendo en cuenta sus configuraciones electrónicas. Las filas se denominan períodos y las columnas, grupos. Además de los periodos o grupos, la tabla periódica se agrupa por familias: alcalinos, alcalino-térreos, metales de transición, metaloides, no-metales, halógenos, gases nobles, lantánidos y actínidos

Configuración electrónica

Las 3 formas de representación (números cuánticos, diagrama de orbitales y configuración electrónica) son iguales y equivalentes, porque todas muestran las características de los electrones de un átomo en sus orbitales, pero la más sencilla es la configuración electrónica

Números cuánticos

Hay 4 tipos de números cuánticos:n: número cuántico principal. Relacionado con la distancia media entre el núcleo y el electrón. l: número cuántico azimutal. Se relaciona con la forma del orbital electrónico. ml: número cuántico magnético. Indica la orientación espacial del orbital electrónico. ms: número cuántico de espín. Indica el giro del electrón sobre sí mismo.

Partícula: Cuando pensamos en el electrón como una partícula, lo imaginamos como una pequeña masa con carga negativa que orbita alrededor del núcleo de un átomo. Como una partícula, el electrón tiene masa, carga y puede ser localizado en un punto específico en el espacio. Esta es la forma en que tradicionalmente se pensaba en los electrones antes del advenimiento de la mecánica cuántica. Onda: Sin embargo, según la teoría cuántica, el electrón también exhibe propiedades de onda. Esto significa que, en lugar de tener una posición definida en el espacio, el electrón se puede describir mediante una función de onda que representa la probabilidad de encontrar al electrón en diferentes ubicaciones. Esta función de onda puede mostrar interferencia, difracción y otros fenómenos típicos de las ondas.

Comportamiento dual del electrón

La primera versión de la tabla periódica moderna, propuesta por Dmitri Mendeléiev en el siglo XIX, ordenaba los elementos por orden creciente de la masa atómica y ponía de manifiesto que sus propiedades químicas se repetían periódicamente. La clasificación de Mendeleyev incluía los 63 elementos conocidos en la época. Posteriormente, se comprobó que las propiedades de los elementos estaban realmente relacionadas con el número atómico y la configuración electrónica, y se diseñaron modelos de tabla periódica basados en esta nueva concepción.