atomo y estructura aromica

1

III. ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICAIII. ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICAIII. ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICAIII. ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICA OBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVO.- Identificará al átomo como partícula fundamental de la materia.

Describirá las teorías atómicas que llevaron al conocimiento actual acerca del átomo.

Relacionará la estructura atómica con la clasificación de los elementos químicos en la tabla periódica.

Explicará los fundamenteos de las reacciones nucleares. 1. TEORÍAS ATOMISTAS1. TEORÍAS ATOMISTAS1. TEORÍAS ATOMISTAS1. TEORÍAS ATOMISTAS 1.1 1.1 1.1 1.1 Primeras ideasPrimeras ideasPrimeras ideasPrimeras ideas

EMPÉDOCLES: “La materia está formada de cuatro “elementos”:

tierra, aire, agua y fuego.”

DEMÓCRITO: “Las formas de la materia eran divisibles hasta cierto

punto en partículas muy pequeñas indivisibles llamadas átomos.”

ARISTÓTELES: Contradijo la teoría de Demócrito y apoyó y desarrolló

la teoría de Empédocles. Su teoría dominó el pensamiento científico y

filosófico hasta principios del siglo XVII.

1.2 El núcleo del átomo. Modelo de Rutherford1.2 El núcleo del átomo. Modelo de Rutherford1.2 El núcleo del átomo. Modelo de Rutherford1.2 El núcleo del átomo. Modelo de Rutherford Ernest Rutherford, (1871-1937) estudio física en el laboratorio

de J.J. Thomson. En 1911 Rutherford era un científico distinguido con

muchos descubrimientos importantes a su nombre. Los rayos alfaalfaalfaalfa,,,, ��,

que Rutherford descubrió, tienen carga doblemente positiva ya que se

desviaban hacia la placa negativa y encontró que su masa era cuatro

veces mayor que la del átomo de hidrógeno.

2

Ernest RuherfordErnest RuherfordErnest RuherfordErnest Ruherford (1871-1937), nació en Nueva Zelanda. En 1895 ganó el 2° lugar en una competencia por una beca para asistir a la Universidad de Cambridge, pero se le concedió la beca cuando el ganador declinó a este por motivos personales. Rutherford era una persona intensa y muy trabajadora que se especializó en diseñar experimentos adecuados para probar determinados conceptos. Recibió el premio Nobel de Química en 1908.

Rutherford en 1911 diseñó un experimento en cual dirigió un haz

de partículas alfa a una pequeña laminilla de oro. La mayor parte de

las partículas alfa atravesaban la lámina sin ser desviadas, Algunas

partículas se desviaban y de vez en cuando alguna rebotaba. Para

explicar sus resultados, Rutherford llegó a la conclusión de que toda la toda la toda la toda la

carga positiva carga positiva carga positiva carga positiva y casi toda la masa de un átomo estaban concentradas y casi toda la masa de un átomo estaban concentradas y casi toda la masa de un átomo estaban concentradas y casi toda la masa de un átomo estaban concentradas

en el centro del átomo, al cual llamó en el centro del átomo, al cual llamó en el centro del átomo, al cual llamó en el centro del átomo, al cual llamó núcleonúcleonúcleonúcleo.... La mayor parte de las

partículas atravesaban la laminilla porque la mayor parte del átomo es

espacio vacío. Fue precisamente en este espacio donde Rutherford

ubicó a los electrones.

3

Hein, M., Arena, Susan. Fundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de Química. 10ª. Edición, México, Thomson Editores, 2001.

1.3 Partículas subatómicas1.3 Partículas subatómicas1.3 Partículas subatómicas1.3 Partículas subatómicas

Se han identificada más de 100 partículas subatómicas, muchas

de las cuales duran apenas unos segundos, y aún son objeto de

estudio, pero para explicar las masas y características de los átomos,

solo tres partículas son necesarias: el protón, el electrón y el neutrónel protón, el electrón y el neutrónel protón, el electrón y el neutrónel protón, el electrón y el neutrón.

4

1.3.1.3.1.3.1.3.1 El protón y los experimentos de Goldstein1 El protón y los experimentos de Goldstein1 El protón y los experimentos de Goldstein1 El protón y los experimentos de Goldstein

Los protones fueron observados por primera vez por el físico

alemán Goldstein (1850-1930), pero fue Thomson quien descubrió las

características del protón. Son partículas subatómicas que se abrevian

con el símbolo pppp++++, de carga relativa +1+1+1+1 y una masamasamasamasa de 1.6726 x 10–24

gramos (1.0087 umas), pero en los cálculos se redondea a 1 uma1 uma1 uma1 uma.

1.3.2 El neutrón y los experimentos de Chadwick1.3.2 El neutrón y los experimentos de Chadwick1.3.2 El neutrón y los experimentos de Chadwick1.3.2 El neutrón y los experimentos de Chadwick

El neutrón de símbolo n°n°n°n° fue descrito por vez primera por el físico

inglés, Sir James Chadwick (1891-1874). Es una partícula sinsinsinsin cargacargacargacarga y

su masa es de 1.674 x 10-24 g (1.0087 uma), por lo que una vez más

se redondea su masamasamasamasa a 1 uma1 uma1 uma1 uma.

JAMES CHADWICK

Nació en Manchester, Inglaterra en 1891. Fue colaborador de Rutherford y en 1932 fue reconocido por el descubrimiento del neutrón. Ésto condujo directamente a la fisión nuclear y a la bomba atómica y fue el principal científico encargado de los trabajos de investigación de la bomba nuclear británica. En 1935 recibió el premio Nóbel de Física. Murió en

5

TAREA #TAREA #TAREA #TAREA # 5555: Investigue cuáles fueron los experimentos de Goldstein y Chadwick realizados en el descubrimiento del protón y el neutrón respectivamente. Escriba un reporte, incluyendo la bibliografía y/o material de internet consultado. Envié su trabajo al correo electrónico del profesor.

1.3.3. El electrón y los experimentos de Thomsom1.3.3. El electrón y los experimentos de Thomsom1.3.3. El electrón y los experimentos de Thomsom1.3.3. El electrón y los experimentos de Thomsom

La invención de nuevos aparatos, permitió el desarrollo de la

estructura del átomo.

Ese fue el caso del tubo de Crookes, inventado por el inglés Sir

William Croques en 1875, lo cual, permitió el estudio de las partículas

subatómicas.

Las emisiones que se generan en este tipo de tubo, se conocen

como rayos catódicos. Joseph Thomson demostró en 1897 que los

rayos catódicos:

1. Viajan en línea recta.

2. Tienen carga negativa.

3. Son desviados por campos eléctricos y magnéticos.

6

4. Producen sombras definidas

5. Son capaces de impulsar pequeñas aspas.

En estas características se baso el descubrimiento experimental

del electrón.

El electrónelectrónelectrónelectrón cuyo símbolo es eeee––––, fue descubierto por Joseph

Thomson. Es una partícula de carga eléctrica negativacarga eléctrica negativacarga eléctrica negativacarga eléctrica negativa y su masa

es de 9.110 x 10–28 g y corresponde a 5.486 x 10–4 umas. Para fines

prácticos, se utiliza como masa relativa cero y carga relativa de masa relativa cero y carga relativa de masa relativa cero y carga relativa de masa relativa cero y carga relativa de ––––1111

Insertar foto 3Insertar foto 3Insertar foto 3Insertar foto 3

Con el descubrimiento del electrón, Thomson diseñó un modelo

atómico conocido como el “budín de pasas”, en el cual describía al

átomo como esfera en la cual están incrustados los electrones, de una

forma similar a como se incrustan las pasas en un pastel.

Físico británico ganador del premio Nóbel. Nació en 1856 y murió en 1940. Fue profesor de Física experimental en el laboratorio de Cavendish. Bajo su dirección dicho laboratorio se convirtió en centro de atracción de jóvenes investigadores. Entre sus ayudantes hubo siete premios Nóbel. En 1906 recibió el Premio Nóbel de Física por su trabajo sobre la conducción de la electricidad a través de los gases. Se le considera el descubridor del electrón por sus experimentos con el flujo de partículas (electrones) que forman los rayos catódicos. Estableció la relación carga/masa del electrón. En 1898 elaboró su teoría del pudín de pasas de la estructura atómica, en la que sostenía que los electrones eran como pasas negativas incrustadas en un “pudín” de materia positiva.

Sir Joseph John Thomson

7

A continuación se muestra un cuadro sinóptico de las partículas

subatómicas.

CaracterísticaCaracterísticaCaracterísticaCaracterística ProtónProtónProtónProtón NeutrónNeutrónNeutrónNeutrón ElectrónElectrónElectrónElectrón

SímboSímboSímboSímbololololo pppp++++ n°n°n°n° eeee––––

Carga relativaCarga relativaCarga relativaCarga relativa +1+1+1+1 cerocerocerocero ––––1111

Masa relativaMasa relativaMasa relativaMasa relativa 1111 1111 CeroCeroCeroCero

Ubicación en el Ubicación en el Ubicación en el Ubicación en el átomoátomoátomoátomo NúcleoNúcleoNúcleoNúcleo NúcleoNúcleoNúcleoNúcleo Fuera del Fuera del Fuera del Fuera del

núcleonúcleonúcleonúcleo DescubridorDescubridorDescubridorDescubridor GoldsteinGoldsteinGoldsteinGoldstein ChadwickChadwickChadwickChadwick ThomsonThomsonThomsonThomson

Año de Año de Año de Año de descubrimientodescubrimientodescubrimientodescubrimiento 1886188618861886 1932193219321932 1875187518751875

Las masas del protón y del neutrón son casi iguales, la diferencia es mínima. En cambio la masa del electrón con respecto a esas partículas es prácticamente despreciable. Se necesitarían 1837 electrones para tener la masa equivalente de un solo protón. 1.4 1.4 1.4 1.4 Teoría atómica de DaltonTeoría atómica de DaltonTeoría atómica de DaltonTeoría atómica de Dalton

JOHN DALTON

Químico y físico inglés que nació en Quaker en 1766. Desarrolló la teoría atómica de la materia y por lo tanto se conoce como uno de los padres de la física moderna. No era un buen experimentador, pero consiguió explicar los datos reunidos por varios científicos cuando propuso su ahora famosa teoría atómica. Las aportaciones de este maestro de escuela cuáquero influyeron de modo muy importante en el desarrollo de la química moderna. Murió en Manchester en 1844.

8

John Dalton (1766-1844) revivió el concepto de átomo y propuso

una teoría basada en hechos y pruebas experimentales. Los puntos

más importantes de la teoría atómica de Dalton son:

1. Los elementos están formados por partículas diminutas e

indivisibles, llamadas átomos.

2. Los átomos del mismo elemento son semejantes en masa y

tamaño.

3. Átomos de elementos distintos tienen masas y tamaños

distintos.

4. Los compuestos químicos se forman por la unión de dos o

más átomos de elementos diferentes.

5. Los átomos se combinan para forma compuestos, en

relaciones numéricas sencillas como uno a uno, dos a dos, dos a tres,

etc.

6. Los átomos de dos elementos se pueden combinar en

diferentes proporciones para formar más de un compuesto.

El modelo atómico de Dalton fue una aportación muy importante,

y sus principales premisas aún se conservan, aunque otras han tenido

que corregirse:

9

� Los átomos están formados por partículas subatómicas.

� No todos los átomos de un mismo elemento tienen la misma

masa.

� En ciertas condiciones los átomos se pueden descomponer.

Pero también, de la teoría de Dalton se derivan dos leyes muy

importantes:

1.5 Ley de las composiciones definidas1.5 Ley de las composiciones definidas1.5 Ley de las composiciones definidas1.5 Ley de las composiciones definidas

LEY DE LAS COMPOSICIONES DEFINIDASLEY DE LAS COMPOSICIONES DEFINIDASLEY DE LAS COMPOSICIONES DEFINIDASLEY DE LAS COMPOSICIONES DEFINIDAS.- “Un compuesto

contiene siempre dos o más elementos combinados en una proporción

de masa definida”.

Ejemplo: En el agua (H2O) hay 8.0 g de oxígeno por cada gramo de

hidrógeno. Las proporciones determinadas por Dalton, no

corresponden a las actuales ya que tomó como referencia el átomo de

oxígeno. Actualmente, la proporción se calcula en átomos, como el

agua tiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxigeno, la composición

se expresa siempre como 2:1..

10

1.6 Ley de las proporciones múltiples1.6 Ley de las proporciones múltiples1.6 Ley de las proporciones múltiples1.6 Ley de las proporciones múltiples

LEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLESLEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLESLEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLESLEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLES.- “Los átomos de dos o

más elementos se pueden combinar en proporciones diferentes para

producir más de un compuesto”.

Ejemplos: El nitrógeno y el oxígeno se combinan formando

compuestos tales como: NO, NO2, N2O5, N2O3; sus relaciones son 1:1,

1:2, 2:5, 2:3.

1.5 1.5 1.5 1.5 Símbolo NuclearSímbolo NuclearSímbolo NuclearSímbolo Nuclear

El símbolo nuclear es una representación gráfica de un elemento

que nos da información sobre el número de partículas subatómicas

presentes en dicho elemento.

11

150 62

31 15

56 26

80 35

65 30

+3 –5 +2

Donde: X: Símbolo del elemento A: Número de masa = protones + neutronesA: Número de masa = protones + neutronesA: Número de masa = protones + neutronesA: Número de masa = protones + neutrones Z: Número atómico = número de protonesZ: Número atómico = número de protonesZ: Número atómico = número de protonesZ: Número atómico = número de protones El átomo es neutro por lo tanto:

NÚMERO DE PROTONES = NÚMERO DE ELECTRONESNÚMERO DE PROTONES = NÚMERO DE ELECTRONESNÚMERO DE PROTONES = NÚMERO DE ELECTRONESNÚMERO DE PROTONES = NÚMERO DE ELECTRONES

En una reacción química ordinaria, un átomo puede perder o ganar

electrones, formando ionionionioneseseses,,,, que pueden ser negativos o positivos.

Un ión es un átomo eléctricamente cargado, lo cual se indica

mediante un signo y un número en la equina superior derecha.

ION POSITIVO ION POSITIVO ION POSITIVO ION POSITIVO ((((CATIÓNCATIÓNCATIÓNCATIÓN)))): Se forma cuando el átomo pierde pierde pierde pierde electrones.electrones.electrones.electrones. ION NEGATIVOION NEGATIVOION NEGATIVOION NEGATIVO ((((ANIÓNANIÓNANIÓNANIÓN)))): Se forma cuando el átomo gana electronesgana electronesgana electronesgana electrones.... Ejemplos: SímboloSímboloSímboloSímbolo NuclearNuclearNuclearNuclear

Sm P Fe Br Zn

NombreNombreNombreNombre Samario Fósforo Hierro Bromo Zinc

# de p# de p# de p# de p++++ 62 15 26 35 30

# de n°# de n°# de n°# de n° 88 16 30 45 35

# de e# de e# de e# de e–––– 62 15 23232323 40404040 28282828

AAAA 150 31 56 80 65

ZZZZ 62 15 26 35 30 Las cargas positivas se restan del número de protones, porque son

electrones que se cedieron. Las cargas negativas se suman a los

12

+3 –3 +6 157 64

75 33

52 24

protones porque son los electrones ganados. Recuerde que el átomo

tiene igual número de electrones y protones, el signo indica pérdida o

ganancia de electrones. Ni los protones, ni los neutrones pueden

“perderse” o “ganarse” en una reacción química ordinaria.

Estas partículas (protones y neutrones) sumadas dan el número de

masa y representan las partículas totales del núcleo.

El número atómico o número de protones, es una caracnúmero atómico o número de protones, es una caracnúmero atómico o número de protones, es una caracnúmero atómico o número de protones, es una característica terística terística terística

individual de cada elemento.individual de cada elemento.individual de cada elemento.individual de cada elemento. No existen dos elementos con el mismo

número atómico, es como la huella digital de los elementos.

EJERCICIOEJERCICIOEJERCICIOEJERCICIO 1 1 1 1.-

Complete la siguiente tabla con la información adecuada. Al final del

tema se encuentra la tabla contestada para que usted revise sus

respuestas. De nada sirve el ejercicio si usted ve las respuestas antes

de resolverlo. Observe que las letras de la primera columna no

siempre aparecen en el mismo orden.

SímboloSímboloSímboloSímbolo nuclearnuclearnuclearnuclear Gd As Cr

AAAA 197197197197 n°n°n°n° 33332222

eeee–––– 78787878

ZZZZ 79797979

pppp++++ 27272727

NombreNombreNombreNombre

13

137 56

127 53

16 8

39 19

51 23

+5 –7 –2 +1

+1 –2

TAREA TAREA TAREA TAREA 5555: Complete los siguientes cuadros y envíelos al correo electrónico de su profesor. Símbolo nuclear

Ba V I O K

n°

Z

p+

A

e–

Nombre Símbolo nuclear

Nombre

e– 10 36

Z 77 52

p+ 13 55

n° 115 45 78

A 27 79 128 2.2 2.2 2.2 2.2 ISÓTOPOSISÓTOPOSISÓTOPOSISÓTOPOS 2.2.1 Definición y características físicas y químicas2.2.1 Definición y características físicas y químicas2.2.1 Definición y características físicas y químicas2.2.1 Definición y características físicas y químicas Los isótopos son átomos que tienen el mismo número atómico, pero

diferente número de masa, por lo tanto, son átomos del mismo

elemento pero con diferente número de neutrones.

Los isótopos del mismo elemento tienen las mismas propiedades

químicas, pero sus propiedades físicas son ligeramente diferentes.

14

Ejemplo: Los isótopos 12C y 13C reaccionan con el oxígeno para

formar 12CO y 13CO (propiedad química). Sin embargo el 12CO tiene un

punto de fusión de -199°C, mientras que el 13CO tiene un punto de

fusión de -207°C (propiedad física).

El número de isótopos de cada elemento y el porcentaje de

abundancia en la naturaleza de cada uno de ellos, varía de acuerdo al

elemento.

El hidrógeno es el único elemento que cuenta con nombres para

cada uno de sus isótopos. Sus nombres y características se muestran

a continuación:

Nombre del isótopoNombre del isótopoNombre del isótopoNombre del isótopo AAAA (p(p(p(p++++ + n + n + n + noooo))))

ZZZZ (#(#(#(# p p p p++++))))

Número de Número de Número de Número de neutronesneutronesneutronesneutrones

Notación Notación Notación Notación isotópicaisotópicaisotópicaisotópica

PROTIOPROTIOPROTIOPROTIO 1111 1111 No tieneNo tieneNo tieneNo tiene H11

DEUTERIODEUTERIODEUTERIODEUTERIO 2222 1111 1111 H21

TRITIOTRITIOTRITIOTRITIO 3333 1111 2222 H31

Imagen modificada de: Burns, Ralph. Fundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de Química. 4ª. Edición, México, Pearson, 2003.

15

2.2.2 Aplicaciones2.2.2 Aplicaciones2.2.2 Aplicaciones2.2.2 Aplicaciones Ciertos núcleos son inestables en su estado natural. Esto se debe a

diferencias en las atracciones y repulsiones en el interior del núcleo.

De los isótopos naturales, que emiten de manera espontánea

partículas alfa o beta, o rayos gamma de alta energía, se dice que

poseen una radiactividad natural. De los aproximadamente 350

isótopos presentes en la naturaleza alrededor de 80 de ellos son

radiactivos.

Los científicos de una amplia diversidad de campos utilizan isótopos

radiactivos como marcadores en sistemas físicos, químicos y

biológicos.

A continuación se muestra una tabla con algunos de los isótopos

utilizados como marcadores.

RADIOISÓTOPORADIOISÓTOPORADIOISÓTOPORADIOISÓTOPO SÍMBOLOSÍMBOLOSÍMBOLOSÍMBOLO USOSUSOSUSOSUSOS

Carbono 14Carbono 14Carbono 14Carbono 14 14141414CCCC Fechado radiactivo de fósilesFechado radiactivo de fósilesFechado radiactivo de fósilesFechado radiactivo de fósiles....

Uranio 238Uranio 238Uranio 238Uranio 238 238238238238UUUU Determinación de la edad de las Determinación de la edad de las Determinación de la edad de las Determinación de la edad de las

rocas.rocas.rocas.rocas.

Tecnecio 99Tecnecio 99Tecnecio 99Tecnecio 99 99999999TcTcTcTc

Formación de imágenes de cerebro, Formación de imágenes de cerebro, Formación de imágenes de cerebro, Formación de imágenes de cerebro,

tiroides, hígado, riñón, pulmón y tiroides, hígado, riñón, pulmón y tiroides, hígado, riñón, pulmón y tiroides, hígado, riñón, pulmón y

sistema cardiovascular.sistema cardiovascular.sistema cardiovascular.sistema cardiovascular.

16

Yodo 131Yodo 131Yodo 131Yodo 131 131131131131IIII Diagnóstico de enfermedades de la Diagnóstico de enfermedades de la Diagnóstico de enfermedades de la Diagnóstico de enfermedades de la

tiroides.tiroides.tiroides.tiroides.

Talio 201Talio 201Talio 201Talio 201 201201201201TlTlTlTl Formación de iFormación de iFormación de iFormación de imágenes del corazón.mágenes del corazón.mágenes del corazón.mágenes del corazón.

Fósforo 32Fósforo 32Fósforo 32Fósforo 32 32323232PPPP Detección de cáncer en la piel.Detección de cáncer en la piel.Detección de cáncer en la piel.Detección de cáncer en la piel.

Rastreo genético de DNA.Rastreo genético de DNA.Rastreo genético de DNA.Rastreo genético de DNA.

Sodio 24Sodio 24Sodio 24Sodio 24 24242424NaNaNaNa

Detección de obstrucciones el sistema Detección de obstrucciones el sistema Detección de obstrucciones el sistema Detección de obstrucciones el sistema

circulatorio.circulatorio.circulatorio.circulatorio.

Cromo 51Cromo 51Cromo 51Cromo 51 51515151CrCrCrCr

Determinación del volumen de Determinación del volumen de Determinación del volumen de Determinación del volumen de

glóbulos rojos y volumen total en glóbulos rojos y volumen total en glóbulos rojos y volumen total en glóbulos rojos y volumen total en

sangre.sangre.sangre.sangre.

Hierro Hierro Hierro Hierro 59595959 59595959FeFeFeFe Detección de anemiaDetección de anemiaDetección de anemiaDetección de anemia

Selenio 75Selenio 75Selenio 75Selenio 75 75757575SeSeSeSe Formación de la imagen del páncreas.Formación de la imagen del páncreas.Formación de la imagen del páncreas.Formación de la imagen del páncreas.

Cobalto 60Cobalto 60Cobalto 60Cobalto 60 60606060CoCoCoCo

Irradiación de frutas yIrradiación de frutas yIrradiación de frutas yIrradiación de frutas y verduras verduras verduras verduras

frescas, para frescas, para frescas, para frescas, para retardar su retardar su retardar su retardar su

descomposición.descomposición.descomposición.descomposición.

2.2.3 Cálculo de la masa atómica promedio2.2.3 Cálculo de la masa atómica promedio2.2.3 Cálculo de la masa atómica promedio2.2.3 Cálculo de la masa atómica promedio

La masa de un átomo sería muy difícil de manejar en unidades

tradicionales como los gramos. Por esta razón, se creó una tabla de

masas relativas con unidades de masa atómica (umas). El isótopo del

17

carbono que tiene 6 neutrones, denominado carbono-12 se escogió

como el patrón de masa atómica. La unidad de masa atómica se

define como exactamente 1/12 de la masa de un átomo de carbono

12.

También resulta imposible pensar en medir la masa de los

átomos en una balanza. El apara utilizado para medir las masas es el

espectrómetro de masasespectrómetro de masasespectrómetro de masasespectrómetro de masas.

(insertar figura 5.8 con explicación incluida, pág. 94 Hein y Arena)

La mayoría de los elementos, existen como una mezcla de

isótopos, por esto, la masa atómica representa masa atómica representa masa atómica representa masa atómica representa la masa relativa la masa relativa la masa relativa la masa relativa

promedio de los isótopos naturales,promedio de los isótopos naturales,promedio de los isótopos naturales,promedio de los isótopos naturales, tomando en cuenta sus

porcentajes de abundancia y sus masas.

La fórmula para calcular la masa atómica promedio es:

100...)(%)()(%)( 2211 ++++++++==== XXXXpromedioatómicaMasa

donde:

XXXX1111 : : : : masa del primer isótopo

% X% X% X% X1111: porcentaje de abundancia del segundo isótopo

XXXX2222: masa del segundo isótopo

% X% X% X% X2222: porcentaje de abundancia del primer isótopo

Y así sucesivamente, de acuerdo al número de isótopos del elemento

y finalmente dividido entre cien.

En los ejemplos que se muestran a continuación, se sugiere una

forma de acomodar los isótopos y facilitar los cálculos.

18

1) La plata tiene dos isótopos de masas 107 y109 umas. Los porcentajes de abundancia son 51.82% y 48.18% respectivamente. Calcule la masa atómica promedio de la plata. 107 Ag: (107) (51.82%) = 5544.74 109 Ag: (109) (48.18%) = 5251.62 + 10796.36 / 100 = 107.9636 umas107.9636 umas107.9636 umas107.9636 umas 2) El magnesio (Mg) tiene tres isótopos de masas 24, 25 y 26 umas. Si los porcentajes de los dos primeros son 78.70% y 10.13%, ¿cuál es la masa atómica promedio del magnesio? 24Mg: (24) (78.70%) 25Mg: (25) (10.13%) 26Mg: (26) (?) La suma de los porcentajes siempre debe ser igual a 100, por lo tanto el porcentaje que hace falta se obtiene restando la suma de los demás porcentajes de 100. 78.70 + 10.13 =88.83% 100 – 88.83 = 11.17 entonces: 24Mg: (24) (78.70%) = 188.88 25Mg: (25) (10.13%) = 253.25 26Mg: (26) (11.17) = 858.47 + 2432.47 / 100 = 24.324724.324724.324724.3247 umas umas umas umas Debemos revisar si nuestro resultado es lógico o no. Por

ejemplo, nuestro valor no debe ser mayor ni menor que el rango de los

isótopos y generalmente el valor se acerca al más abundante cuando

son pocos isótopos.

19

3) El cromo (Cr) tiene 4 isótopos de masas 50, 52, 53 y 54 umas. Si los porcentajes de abundancia de los tres últimos son: 83.76, 9.55, y 2.38%, calcule la masa atómica promedio del cromo. 50 Cr: (50) (?) 52 Cr (52) (83.76) = 53 Cr (53) (9.55) = 54 Cr (54) (2.38) = % 50 Cr: = 100 – (83.76 + 9.55 + 2.38 ) % 50 Cr: = 100 – 95.69 = 4.31% 50 Cr: (50) (4.31)) = 215.5 52 Cr (52) (83.76) = 4355.52 53 Cr (53) (9.55) = 506.15 54 Cr (54) (2.38) = 128.52 + 5205.69 / 100 = 52.0569 umas52.0569 umas52.0569 umas52.0569 umas EJERCICIOEJERCICIOEJERCICIOEJERCICIO 2222 Resuelva los siguiente ejercicios de isótopos. Se proporciona la respuesta, para que usted corrobore sus resultados y repórtelos con 4 cifras decimales.

1. El cloro (Cl) tiene dos isótopos de masas 35 y 37 umas. Los porcentajes de abundancia de cada uno son 75.53 y 24.27 %. Calcule la masa atómica promedio del cloro.

35.4154 umas35.4154 umas35.4154 umas35.4154 umas

2. Calcule la masa atómica promedio del bromo (Br) si tiene dos isótopos de masas 79 y 81 umas, si el porcentaje del primero es 50.54%.

79.9892 umas79.9892 umas79.9892 umas79.9892 umas

20

3. Con los siguientes datos, calcule la masa atómica promedio del estroncio (Sr).

Masa (umas)Masa (umas)Masa (umas)Masa (umas) % de abundancia% de abundancia% de abundancia% de abundancia 84 0.56

86 9.86

87 7.02

88 82.56 87.7102 umas87.7102 umas87.7102 umas87.7102 umas

4. Con los datos tabulados, ¿cuál es la masa atómica promedio del

plomo (Pb)?

Masa (umas)Masa (umas)Masa (umas)Masa (umas) % de abundancia% de abundancia% de abundancia% de abundancia 204 1.48

206 23.60

207 22.60

208 ? 207.2428 umas207.2428 umas207.2428 umas207.2428 umas

TAREA #TAREA #TAREA #TAREA # 6666: Resuelva los siguiente ejercicios detallando claramente sus procedimientos. Reporte sus resultados con 4 cifras decimales. Entregue su tarea al profesor en la próxima clase.

1) Calcule la masa atómica promedio del iridio (Ir) que tiene dos isótopos de masas 191 y 193 umas. Los porcentajes de abundancia son 37.3 y 62.7% respectivamente.

2) El indio (In) tiene dos isótopos de masas 173 y 175 umas. El

porcentaje de abundancia del segundo isótopo es 95.72%.

3) El neón (Ne) tiene tres isótopos de masas 20, 21 y 22 umas. Los porcentajes de abundancia de los dos primeros son 90.92 y 0.26%. ¿Cuál es la masa atómica promedio del neón?

21

4) El hierro (Fe) tiene 4 isótopos de masas 54, 56, 57 y 58 umas. Los porcentajes de abundancia de los tres últimos son 91.66, 2.19 y0.33%. ¿Cuál es la masa atómica promedio del hierro?

5) Con los datos tabulados, calcule la masa atómica promedio del

níquel (Ni).

Masa (umas)Masa (umas)Masa (umas)Masa (umas) % % % % de abundanciade abundanciade abundanciade abundancia

58 ?

60 26.23

61 1.19

63 3.66

64 1.08

3. RADIACTIVIDAD3. RADIACTIVIDAD3. RADIACTIVIDAD3. RADIACTIVIDAD 3.1 Antecedentes3.1 Antecedentes3.1 Antecedentes3.1 Antecedentes

En 1895 Wilhelm Honrad Roentgen (1845-1923), descubrió los

rayos XXXX, los cuales pueden penetrar otros cuerpos y afectar las placas

fotográficas. Tiempo después, Antoine Henri Becquerel (1825-1908)

comprobó que la sal de uranio emitía rayos que afectaban las placas

fotográficas sin necesidad de la luz solar. Así mismo, demostró que los

rayos provenientes del uranio son capaces de ionizar el aire y también

de penetrar láminas delgadas de metal.

Probablemente el término radiactividad fue utilizado por primera

vez por Marie CurieMarie CurieMarie CurieMarie Curie en 1898. La radiactividadradiactividadradiactividadradiactividad se define como la

emisión espontánea de partículas y radiación de elementos inestables;

los elementos que presentan esta característica, son radiactivosradiactivosradiactivosradiactivos.

22

En 1898 Marie Sklodowska Curie (1867-1934) y su esposo.

Pierre Curie (1859-1906) se interesaron en la radiactividad. Marie

Curie descubrió dos elementos nuevos, el polonio (Po) y el radio (Ra),

ambos radiactivos.

Marie Sklodowska nació en Polonia En 1867 realizó en París un doctorado en matemáticas y física. Ahí conoció y se casó con un destacado físico francés, Pierre Curie. Fue la primera persona en ganar dos premios Nobel en ciencias. Los Curie compartieron con Becquerel el Premio Nobel de Física en 1903 por su descubrimiento de la radiactividad natural. En 1906 Pierre Curie murió en un accidente, pero ella siguió trabajando y en 1911 ganó un segundo premio Nobel por el descubrimiento del Radio y del Polonio. La hija de los Curie, Irene y su esposo Frédéric Joliot ganaron tiempo después el Premio Nobel de Química en 1935 por su trabajo con materiales radiactivos. Marie Curie murió en 1934 de anemia perniciosa, tal vez inducida por el trabajo agotador y la prolongada exposición a los materiales radiactivos.

MARIE CURIE

PIERRE CURIE

23

Ernest Rutherford en 1899, al estudiar la naturaleza de los rayos

X. encontró dos tipos de partículas a las que llamo alfa (alfa (alfa (alfa (αααα) y beta () y beta () y beta () y beta (ββββ)))) y

comprobó, que el uranio al emitir estas partículas se convertía en otro

elemento.

Paul VillardPaul VillardPaul VillardPaul Villard (1860-1934) descubrió los rayos gamma (gamma (gamma (gamma (γγγγ),),),), un

tercer tipo de rayos similares a los rayos X.

3.2 Radiaciones, 3.2 Radiaciones, 3.2 Radiaciones, 3.2 Radiaciones, αααα, , , , ββββ y y y y γγγγ

A continuación se muestran las características de los tipos de

radiactividad descritos.

NombreNombreNombreNombre SímboloSímboloSímboloSímbolo Masa (umas)Masa (umas)Masa (umas)Masa (umas) CargaCargaCargaCarga

AlfaAlfaAlfaAlfa αααα 4444 2222++++

BetaBetaBetaBeta ββββ 1/18371/18371/18371/1837 1111––––

GammaGammaGammaGamma γγγγ 0000 0000

La partícula alfa (α) es un núcleo de Helio. Cuando se emite una Cuando se emite una Cuando se emite una Cuando se emite una

pppparticula alfa del núcleo se forma un elemento diferentearticula alfa del núcleo se forma un elemento diferentearticula alfa del núcleo se forma un elemento diferentearticula alfa del núcleo se forma un elemento diferente. El número

atómica del nuevo elemento es menor en dos unidades y la masa es

menor en 4 unidades del elemento original.

La partícula beta (β) es idéntica en masa y carga a un electrón.

Una partícula beta y un protón se producen por la descomposición de

un neutrón Cuando un átomo pierde una partícula beta, se forma un Cuando un átomo pierde una partícula beta, se forma un Cuando un átomo pierde una partícula beta, se forma un Cuando un átomo pierde una partícula beta, se forma un

elemento diferente que tiene la misma masa pero su número atómicelemento diferente que tiene la misma masa pero su número atómicelemento diferente que tiene la misma masa pero su número atómicelemento diferente que tiene la misma masa pero su número atómico o o o

es 1 unidad mayor al deles 1 unidad mayor al deles 1 unidad mayor al deles 1 unidad mayor al del elemento original elemento original elemento original elemento original

Los rayos gamma (γ) son fotones de energía. La emisión de rayos La emisión de rayos La emisión de rayos La emisión de rayos

gamma (gamma (gamma (gamma (γγγγ) no ) no ) no ) no alteraalteraalteraaltera e e e el número atómico ni la masa de un elementol número atómico ni la masa de un elementol número atómico ni la masa de un elementol número atómico ni la masa de un elemento.

24

En la siguiente imagen se muestra el comportamiento de las

radiaciones radiactivos bajo el efecto de un campo eléctrico o

magnético.

Burns, Ralph. Fundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de Química. 4ª. Edición, México, Pearson, 2003.

Fisión nuclearFisión nuclearFisión nuclearFisión nuclear.- Es un fenómeno que ocurre cuando un isótopo pesado un isótopo pesado un isótopo pesado un isótopo pesado

se rompe en dos o más fragmentos se rompe en dos o más fragmentos se rompe en dos o más fragmentos se rompe en dos o más fragmentos de tamaño intermedio cuando

recibe un choque en forma particular por un neutrón. Los fragmentos

se denominan productos de fisión. Al rompAl rompAl rompAl romperse el átomo libera energía erse el átomo libera energía erse el átomo libera energía erse el átomo libera energía

y dos o tres neutrones,y dos o tres neutrones,y dos o tres neutrones,y dos o tres neutrones, cada uno de los cuales puede causar otra

fisión nuclear.

25

La bomba atómica es un ejemplo de una fisión incontrolada.

Fusión nuclearFusión nuclearFusión nuclearFusión nuclear.- Este fenómeno es el proceso de unir losunir losunir losunir los núcleos de núcleos de núcleos de núcleos de

dos elementos ligeros para formar un núcleo más pesadodos elementos ligeros para formar un núcleo más pesadodos elementos ligeros para formar un núcleo más pesadodos elementos ligeros para formar un núcleo más pesado. Estas

reacciones se usan como fuente de energía. El inicio de las reacciones

de fusión requiere temperaturas del orden de decenas de millones de

grados. Esas temperaturas existen en el sol, pero se han producido

momentáneamente en la Tierra. Por ejemplo, la bomba de hidrógeno o

de fusión, se dispara por la temperatura de la explosión de una bomba

de fisión.

3.3 Efectos de la radiación3.3 Efectos de la radiación3.3 Efectos de la radiación3.3 Efectos de la radiación

Las radiaciones que tienen energía suficiente para forma iones

cuando pasan a través de la materia se clasifican como radiacionesradiacionesradiacionesradiaciones

ionizantesionizantesionizantesionizantes. Las partículas alfa, beta y los rayos gamma son

radiaciones ionizantesradiaciones ionizantesradiaciones ionizantesradiaciones ionizantes, por lo que pueden matar las células y ser

particularmente devastadora al chocar con los núcleos de las células y

afectar a las moléculas que participan en la reproducción celular.

26

Los efectos de la radiación se clasifican en tres:

1. Efectos agudos o de término corto.

2. Efectos a largo plazo.

3. Efectos genéticos

Daños agudos de la radiaciónDaños agudos de la radiaciónDaños agudos de la radiaciónDaños agudos de la radiación.-

Los rayos gammrayos gammrayos gammrayos gamma y los X,a y los X,a y los X,a y los X, en niveles altos, producen naúseas,

vómito y diarrea. Si la dosis es muy elevada, puede producir la muerte

en poco tiempo. Los efectos de estos tipos de radiaciones parecen

afectar el núcleo celular. Los cánceres se tratan con frecuencia con

radiaciones gamma del Cobalto-60; de esta forma se multiplican

rápidamente y se destruyen con un nivel de radiación que no daña

gravemente a las células sanas.

Daños a largo plazo por radiaciónDaños a largo plazo por radiaciónDaños a largo plazo por radiaciónDaños a largo plazo por radiación.-

La exposición por periodos largos a concentraciones bajas

puede debilitar los organismos y causar tumores malignos. Un ejemplo

del esto es el isótopo de estroncio-90, que resulta de los ensayos con

armas nucleares. Por pertenecer al mismo grupo que el calcio, el

estroncio-90 se fija en los tejidos óseos de forma similar que los iones

de calcio. El estroncio-90 es un emisor beta. También las células

sanguíneas producidas en la médula ósea se ven dañadas por este

tipo de radiación.

27

Daños genéticosDaños genéticosDaños genéticosDaños genéticos.-

La radiación puede afectar a las células de ADN que contienen la

información genética, produciendo mutaciones. Desafortunadamente

estos daños se transmiten de generación en generación y muchas

veces esos efectos genéticos serán sufridos por las generaciones

venideras.

4. TEORÍA CUÁNTICA4. TEORÍA CUÁNTICA4. TEORÍA CUÁNTICA4. TEORÍA CUÁNTICA

4.14.14.14.1 Modelo atómico de BohrModelo atómico de BohrModelo atómico de BohrModelo atómico de Bohr

InsertarInsertarInsertarInsertar foto 7 foto 7 foto 7 foto 7

Bohr estableció que cada nivel de energía, sólo podía contener

un determinado número de electrones. El número máximo de

electrones que puede tener un nivel, se calcula con la fórmula 2222nnnn2222,

donde “n” es el número de nivel por tanto el número máximo de

electrones para los tres primeros niveles es:

Niels Bohr (1885-1962) nació en Dinamarca. Es muy conocido por sus estudios sobre el átomo de hidrógeno y por su modelo atómico en el cual compara al átomo con el sistema solar. Bohr propuso la teoría de que los átomos poseen valores de energía específicos, que existen en niveles de energía específicos, a los que llamó capas, y que loe electrones pueden absorber o liberar cantidades discretas de energía en los cambios de nivel. En 1922 Niels Bohr, se hizo acreedor al Premio Nobel de Física por su trabajo con la estructura atómica y los espectros .electromagnéticos.

NIELS BOHR

28

NivelNivelNivelNivel Aplicación de la fórmula 2nAplicación de la fórmula 2nAplicación de la fórmula 2nAplicación de la fórmula 2n2222 Número máximo de Número máximo de Número máximo de Número máximo de electroneselectroneselectroneselectrones

1111 2(1)2(1)2(1)2(1)2222 2222

2222 2(2)2(2)2(2)2(2)2222 8888

3333 2(3)2(3)2(3)2(3)2222 18181818

A continuación, se muestran los diagramas de Bohr de un átomo

de litio (Li) y de un átomo de sodio (Na).

29

El litio por solo tener 3 electrones, tiene dos niveles de energía,

teniendo en el último, que es el segundo, un solo electrón.

El sodio tiene 11 electrones por lo que los dos primeros niveles están

llenos, y el tercer nivel que es el último tiene un solo electrón.

Los electrones que se encuentran en el último nivel del átomo se

conocen como ELECTRONES DE VALENCIAELECTRONES DE VALENCIAELECTRONES DE VALENCIAELECTRONES DE VALENCIA.

La posición de un elemento en la tabla periódica nos permite

establecer el número de niveles de energía y el número de electrones

de valencia de un átomo.

4.2 Números cuánticos4.2 Números cuánticos4.2 Números cuánticos4.2 Números cuánticos

El modelo actual del átomo se basa en la mecánica cuántica

ondulatoria, la cual puede describir un electrón en un átomo mediante

los cuatro números cuánticoscuatro números cuánticoscuatro números cuánticoscuatro números cuánticos,

Esta teoría se desarrolló durante la década de 1920 y es el

resultado de las contribuciones de destacados científicos entre ellos

Einstein, Planck (1858-1947), De Broglie, Bohr (1885-1962),

Schrödinger (1887-1961) y Heisenberg..

La siguiente figura muestra las modificaciones que ha sufrido el

modelo del átomo desde Dalton hasta Schrödinger.

30

Burns, Ralph. Fundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de Química. 4ª. Edición, México, Pearson, 2003.

31

1) NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n)) NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n)) NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n)) NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n) Representa los niveles energéticos. Se designa con números

enteros positivos desde n=1 hasta n=7n=1 hasta n=7n=1 hasta n=7n=1 hasta n=7 para los elementos conocidos.

Recordamos que para calcular el número máximo de electrones

que acepta cada nivel se calcula con la fórmula 2n2n2n2n2222 donde “n” es el

nivel.

El valor de “n” determina el volumen efectivo del átomo.

:NIVEL ( n )NIVEL ( n )NIVEL ( n )NIVEL ( n ) Número máximo de Número máximo de Número máximo de Número máximo de electroneselectroneselectroneselectrones

1 2 ( 1 )2 = 2

2 2 ( 2 )2 = 8

3 2 ( 3 )2 = 18

4 2 ( 4 )2 = 32

Price, J., Smoot, R., Smith, R. QuímicaQuímicaQuímicaQuímica. . . . Un curUn curUn curUn curso modernoso modernoso modernoso moderno. U.S.A., Merrill Publishing Company, 1988.

32

2) NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL (2) NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL (2) NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL (2) NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL (��)))) Determina las características del subnivelsubnivelsubnivelsubnivel y se relaciona con la formaformaformaforma del orbital. Cada nivel energético ( n ) tiene “n” subniveles.Cada nivel energético ( n ) tiene “n” subniveles.Cada nivel energético ( n ) tiene “n” subniveles.Cada nivel energético ( n ) tiene “n” subniveles. Ejms.

NIVEL ENERGÉTICO ( n )NIVEL ENERGÉTICO ( n )NIVEL ENERGÉTICO ( n )NIVEL ENERGÉTICO ( n ) Número de subniveles contenidos en Número de subniveles contenidos en Número de subniveles contenidos en Número de subniveles contenidos en el nivelel nivelel nivelel nivel

PRIMERO (n = 1)(n = 1)(n = 1)(n = 1) 1111

SEGUNDO (n(n(n(n = 2) = 2) = 2) = 2) 2222

TERCERO (n = 3)(n = 3)(n = 3)(n = 3) 3333

Se designa con números que van de cero a n-1, los cuales se identifican con las letras s, p, d, f.

NIVELNIVELNIVELNIVEL SUBNIVELSUBNIVELSUBNIVELSUBNIVEL (número asignado)(número asignado)(número asignado)(número asignado) LETRALETRALETRALETRA

1111 ��= 0= 0= 0= 0 ssss

2222 �� = 0 = 0 = 0 = 0 �� = 1 = 1 = 1 = 1

ssss pppp

3333

�� = 0 = 0 = 0 = 0 �� = 1 = 1 = 1 = 1 �� = 2 = 2 = 2 = 2 �� = 3 = 3 = 3 = 3

ssss pppp dddd ffff

33

A continuación se muestra la forma de los 4 subniveles: s, p, d, f Price, J., Smoot, R., Smith, R. QuímicaQuímicaQuímicaQuímica. . . . Un curso modernoUn curso modernoUn curso modernoUn curso moderno. U.S.A., Merrill Publishing Company, 1988 Cada subnivel acepta un número máximo de electrones:

SubnivelSubnivelSubnivelSubnivel ssss pppp dddd ffff NúmNúmNúmNúmeeeero máximo ro máximo ro máximo ro máximo

de electronesde electronesde electronesde electrones 2222 6666 10101010 14141414

3) NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m)3) NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m)3) NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m)3) NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m)

Representa los orbítales presentes en un subnivel.

Se designa con números que van de -� a +� incluyendo el cero

.nnnn �� mmmm

1111 0 ( s )0 ( s )0 ( s )0 ( s ) 0000

0 ( s ) 0 ( s ) 0 ( s ) 0 ( s ) 0000 2222

1 ( p )1 ( p )1 ( p )1 ( p ) ----1, 0, 11, 0, 11, 0, 11, 0, 1

0 ( s )0 ( s )0 ( s )0 ( s ) 0000

1 ( p )1 ( p )1 ( p )1 ( p ) ----1, 0, 11, 0, 11, 0, 11, 0, 1 3333

2 ( d )2 ( d )2 ( d )2 ( d ) ----2, 2, 2, 2, ----1, 0, 1, 21, 0, 1, 21, 0, 1, 21, 0, 1, 2

34

Cada orbital acepta un máximo de 2 electronesCada orbital acepta un máximo de 2 electronesCada orbital acepta un máximo de 2 electronesCada orbital acepta un máximo de 2 electrones.

4) NÚMERO CUÁNTICO POR SPIN (s)4) NÚMERO CUÁNTICO POR SPIN (s)4) NÚMERO CUÁNTICO POR SPIN (s)4) NÚMERO CUÁNTICO POR SPIN (s)

Se relaciona con el giro del electróel giro del electróel giro del electróel giro del electrón sobre su propio ejen sobre su propio ejen sobre su propio ejen sobre su propio eje. Al estar juntos en un mismo orbital, un electrón gira en sentido contrario al otro. Se le asignan números fraccionarios: -1/2 y +1/21/2 y +1/21/2 y +1/21/2 y +1/2 EJERCICIOEJERCICIOEJERCICIOEJERCICIO # # # #: : : : 3333 Tache con una “X” el número incorrecto de las series mostradas a continuación, dando una breve explicación justificando su respuesta. El primer renglón está resuelto como ejemplo señalando con rojo el número incorrecto. Al final del archivo aparece el cuadro resuelto. Recuerde que el verlo antes invalidará su ejercicio.

NNNN �� mmmm ssss ExplicaciónExplicaciónExplicaciónExplicación

5 5555 -2 +1/2 En n = 5 ��= 0,1,2,3 y 4

0 1 0 -1/2

4 2 -3 +1/2

1 0 0 0

-2 1 -1 +1/2

3 1 +2 -1/2

6 -2 0 +1/2

3 2 -1 +1/3

2 3 -1 -1/2

6 5 +5 3

4 2 +3 -1/2

35

TAREA # TAREA # TAREA # TAREA # 7777 Tache con una “X” el número incorrecto de las series

mostradas a continuación, dando una breve explicación justificando su

respuesta. Envíe su tarea al correo electrónico de su profesor.

nnnn �� mmmm ssss ExplicaciónExplicaciónExplicaciónExplicación

3 5 0 +1/2

-2 1 -1 +1/2

4 3 -4 -1/2

0 0 0 -1/2

5 3 0 0

1 0 -1 -1/2

2 -1 0 +1/2

4 3 3 -1/3

5 2 3 +1/2

4 2 -3 +1/2

4.3 Configuración electrónica4.3 Configuración electrónica4.3 Configuración electrónica4.3 Configuración electrónica....----condensadacondensadacondensadacondensada

Muestra el acomodo de los electrones en el átomo en niveles y

subniveles.

La configuración electrónica puede mostrarse en dos formas:

a) Condensada

b) Desarrollada

36

CONDENSADACONDENSADACONDENSADACONDENSADA.- Solo muestra el nivel, el subnivel y el número de

electrones.

Ejm:

4.3.1 4.3.1 4.3.1 4.3.1 Principio de edificación progresivaPrincipio de edificación progresivaPrincipio de edificación progresivaPrincipio de edificación progresiva

PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA O REGLA DE PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA O REGLA DE PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA O REGLA DE PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA O REGLA DE

AUFBAU.AUFBAU.AUFBAU.AUFBAU.---- Los Los Los Los electrones van formando los orbitales atómicos de electrones van formando los orbitales atómicos de electrones van formando los orbitales atómicos de electrones van formando los orbitales atómicos de

menor menor menor menor a mayor contenido de energía.”a mayor contenido de energía.”a mayor contenido de energía.”a mayor contenido de energía.”

Cada uno de los subniveles con su respectivo nivel principal de

energía, tiene diferente energía. Los subniveles están ordenados de

acuerdo con su incremento de energía en la siguiente lista (el símbolo

< se lee “menor que”.)

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d <4p < 5s < 4d < 5s < 4d < 5p 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d <4p < 5s < 4d < 5s < 4d < 5p 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d <4p < 5s < 4d < 5s < 4d < 5p 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d <4p < 5s < 4d < 5s < 4d < 5p

< 6s < 4f < 5d...< 6s < 4f < 5d...< 6s < 4f < 5d...< 6s < 4f < 5d...

37

A continuación se muestra un diagrama que representa las

energías relativas de los diferentes subniveles electrónicos. Los

números entre paréntesis significan la cantidad máxima de electrones

en el subnivel. Los subniveles “s” se muestran en negro, los

subniveles “p” en rojo, los subniveles “d” en azul y los “f” en verde.

Daub, W., Seese, W. Química. 7ª. Edición, México, Pearson, 1996.

38

A continuación se muestra un diagrama fácil de elaborar, que

nos ayuda a recordar la forma en los que niveles y subniveles del

átomo se van llenando.

39

Ejemplos de configuraciones electrónicas condensadas Número atómico: recuerde que el número átomo se coloca como subíndice del lado izquierdo y que representa el # de p+, y como el átomo es neutro # p# p# p# p++++ = #e = #e = #e = #e----.... Ejemplos:

EJERCICIOEJERCICIOEJERCICIOEJERCICIO 4 4 4 4:::: Escriba la configuración electrónica condensada de los

siguientes elementos.

Na2311 Cu64

29 Sb12151 Tm169

69

4.3.2 Principio de exclusión de Pauli4.3.2 Principio de exclusión de Pauli4.3.2 Principio de exclusión de Pauli4.3.2 Principio de exclusión de Pauli

PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI.PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI.PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI.PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI.----

“Ningún electrón dentro de un mismo átomo tiene idénticos los

cuatro números cuánticos, al menos uno es diferente”.

4.3.3 Principio 4.3.3 Principio 4.3.3 Principio 4.3.3 Principio dddde Máxima Multiplicidad e Máxima Multiplicidad e Máxima Multiplicidad e Máxima Multiplicidad oooo Regla Regla Regla Regla dddde Hunde Hunde Hunde Hund

PRINCIPIO DE MÁXIMA MULTIPLICIDAD O REGLA DE HUNDPRINCIPIO DE MÁXIMA MULTIPLICIDAD O REGLA DE HUNDPRINCIPIO DE MÁXIMA MULTIPLICIDAD O REGLA DE HUNDPRINCIPIO DE MÁXIMA MULTIPLICIDAD O REGLA DE HUND....----

“Al realizar la configuración electrónica, los orbitales con igual

contenido de energía se van llenando con un solo electrón antes de

que formen pares”.

40

4.3.4 Interpretación de la configuración electrónica condensada 4.3.4 Interpretación de la configuración electrónica condensada 4.3.4 Interpretación de la configuración electrónica condensada 4.3.4 Interpretación de la configuración electrónica condensada

La configuración electrónica condensada nos da información

sobre algunos aspectos muy importantes del átomo. Los que vamos a

analizar con un poco de detalle son:

� Último nivel de energíaÚltimo nivel de energíaÚltimo nivel de energíaÚltimo nivel de energía: Está dado por el nivel nivel nivel nivel más grandemás grandemás grandemás grande que

aparece en la configuración.

� Último subnivel que se Último subnivel que se Último subnivel que se Último subnivel que se formaformaformaforma: Es la última letraúltima letraúltima letraúltima letra que aparece en

la configuración. Este subnivel puede contener menos electrones de

los que podría aceptar..

� Electrones de valenciaElectrones de valenciaElectrones de valenciaElectrones de valencia: Son los electrones totales que se electrones totales que se electrones totales que se electrones totales que se

encuentran en el último nivel.encuentran en el último nivel.encuentran en el último nivel.encuentran en el último nivel. Para los elementos conocidos, éstos

siempre están ubicados en el subnivel “s” o en “s” y “p” y sumados,

dan los electrones de valencia.

� Estructura de LewisEstructura de LewisEstructura de LewisEstructura de Lewis: Es una representación grrepresentación grrepresentación grrepresentación gráfica de los áfica de los áfica de los áfica de los

electrones de valencia.electrones de valencia.electrones de valencia.electrones de valencia. A continuación se indica la forma en que se

acomodan los electrones alrededor del símbolo. Es importante

recordar que en el subnivel “p” hay tres números asignados para el

número cuántico magnético “m”. Estos tres números se designan con

la letras px (m = –1), py (m = 0) y pz (m = 1).

41

Ejemplos: 1) Para el elemento 35Br :

a) Escriba la configuración electrónica condensadaza 35Br: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2222, 3d10, 4p5555 b) Indique el último nivel de energía 4444 c) Señale el último subnivel que se está llenando p d) ¿Cuánto electrones de valencia tiene el átomo? 2 + 5 = 7 e) Dibuje la estructura de Lewis. Para la estructura de Lewis debemos hacer la distribución de los electrones de valencia que están en:

42

Este elemento tiene 7 electrones de valencia que se disponen en

la forma mostrada.

2) Para el elemento 49In : a) Escriba la configuración electrónica condensadaza. b) Indique el último nivel de energía c) Señale el último subnivel que se está llenando. d) ¿Cuánto electrones de valencia tiene el átomo? e) Dibuje la estructura de Lewis.

a) 49In: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2222, 3d10, 4p6666, , , , 5555s2, 4d10, 5pppp1

b) 5555 c) pppp d) 2 + 1 = 3333 e) Para la estructura de Lewis debemos hacer la distribución de los electrones de valencia que están en:

43

3) Para el elemento 62Sm : a) Escriba la configuración electrónica condensadaza. b) Indique el último nivel de energía c) Señale el último subnivel que se está llenando. d) ¿Cuánto electrones de valencia tiene el átomo? e) Dibuje la estructura de Lewis.

a) 49In: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2222, 3d10, 4p6666, , , , 5s2, 4d10, 5p6, 6666s2, 4444ffff6666

b) 6666 c) ffff d) 2 e) Para la estructura de Lewis debemos hacer la distribución de los electrones de valencia que están en:

4) Para el elemento 15P :

a) Escriba la configuración electrónica condensadaza. b) Indique el último nivel de energía c) Señale el último subnivel que se está llenando. d) ¿Cuánto electrones de valencia tiene el átomo? e) Dibuje la estructura de Lewis.

a) 15P: 1s2, 2s2, 2p6, 3333s2, 3333p3,

b) 3333 c) p d) 2 + 3 = 5 e) Para la estructura de Lewis debemos hacer la distribución de los electrones de valencia que están en:

44

Al acomodar los electrones en el subnivel “p" debemos aplicar la regla Al acomodar los electrones en el subnivel “p" debemos aplicar la regla Al acomodar los electrones en el subnivel “p" debemos aplicar la regla Al acomodar los electrones en el subnivel “p" debemos aplicar la regla de Hund.de Hund.de Hund.de Hund.

TAREA # TAREA # TAREA # TAREA # 8888 Para los elementos 55Cs, 38Sr, 65Tb, 45Rh, 33As

a) Escriba la configuración electrónica condensadaza. b) Indique el último nivel de energía c) Señale el último subnivel que se está llenando. d) ¿Cuánto electrones de valencia tiene el átomo? e) Dibuje la estructura de Lewis.

Entregue su tarea en hojas blancas tamaño carta al profesor en la próxima sesión. 5. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELE5. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELE5. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELE5. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS.MENTOS.MENTOS.MENTOS.

(Insertar imagen tabla periódica) La ley periódica establece que:

“Los elementos están acomodados en orden de sus números atómicos

crecientes y los que tienen propiedades químicas similares se

encuentran en intervalos definidos.”

45

5.1. Periodos, g5.1. Periodos, g5.1. Periodos, g5.1. Periodos, grupos, familiasrupos, familiasrupos, familiasrupos, familias.

PERIODOSPERIODOSPERIODOSPERIODOS.- Son los renglones o filas horizontales de la tabla

periódica. Actualmente se incluyen 7 periodos en la tabla periódica.

GRUPOS Y FAMILIASGRUPOS Y FAMILIASGRUPOS Y FAMILIASGRUPOS Y FAMILIAS....- Son las columnas o filas verticales de la tabla

periódica. La tabla periódica consta de 18 grupos. Éstos se designan

con el número progresivo, pero está muy difundida la clasificación

como grupos A y grupos B asignándoles números romanos..

Entre los elementos de un mismo grupo hay ciertas similitudes

químicas, pero en los grupos clasificados como “A” estas

características son aún más notorias, por esta razón los grupos “A”

forman familiasfamiliasfamiliasfamilias, , , , las cuales se señalan en la siguiente tabla.

GRUPOGRUPOGRUPOGRUPO FAMILIAFAMILIAFAMILIAFAMILIA Algunos elementos de ésta Algunos elementos de ésta Algunos elementos de ésta Algunos elementos de ésta familiafamiliafamiliafamilia

IAIAIAIA Metales alcalinosMetales alcalinosMetales alcalinosMetales alcalinos Li, Na, KLi, Na, KLi, Na, KLi, Na, K

IIAIIAIIAIIA Metales alcalinoMetales alcalinoMetales alcalinoMetales alcalino----térreostérreostérreostérreos Ca, Sr, BaCa, Sr, BaCa, Sr, BaCa, Sr, Ba

IIIAIIIAIIIAIIIA Familia del boroFamilia del boroFamilia del boroFamilia del boro B, Al, GaB, Al, GaB, Al, GaB, Al, Ga

IVAIVAIVAIVA Familia del carbonoFamilia del carbonoFamilia del carbonoFamilia del carbono C, Si, GeC, Si, GeC, Si, GeC, Si, Ge

VAVAVAVA Familia del nitrógenoFamilia del nitrógenoFamilia del nitrógenoFamilia del nitrógeno N, P, AsN, P, AsN, P, AsN, P, As

VIAVIAVIAVIA CalcógenosCalcógenosCalcógenosCalcógenos O, S, SeO, S, SeO, S, SeO, S, Se

VIIAVIIAVIIAVIIA HalógenosHalógenosHalógenosHalógenos F, Cl, BrF, Cl, BrF, Cl, BrF, Cl, Br

VIIIAVIIIAVIIIAVIIIA Gases noblesGases noblesGases noblesGases nobles He, Ne, ArHe, Ne, ArHe, Ne, ArHe, Ne, Ar

46

5.2 Bloques s, p, d, f5.2 Bloques s, p, d, f5.2 Bloques s, p, d, f5.2 Bloques s, p, d, f

Bloque es la agrupación de los elementos de acuerdo al último

subnivel que se está llenando con electrones. Para los elementos

conocidos existen cuatro bloques:

BloqueBloqueBloqueBloque GrupoGrupoGrupoGrupo

ssss IA Y IIAIA Y IIAIA Y IIAIA Y IIA

pppp IIIA al VIIIAIIIA al VIIIAIIIA al VIIIAIIIA al VIIIA

dddd Todos los grupos “B” excepto lantánidos y actínidosTodos los grupos “B” excepto lantánidos y actínidosTodos los grupos “B” excepto lantánidos y actínidosTodos los grupos “B” excepto lantánidos y actínidos

ffff Lantánidos y actínidosLantánidos y actínidosLantánidos y actínidosLantánidos y actínidos

5.35.35.35.3 ClasesClasesClasesClases.-

Se distinguen 4 clases en la tabla periódica:

ELEMENTOS REPRESENTATIVOSELEMENTOS REPRESENTATIVOSELEMENTOS REPRESENTATIVOSELEMENTOS REPRESENTATIVOS: Están formados por los

elementos de los grupos “A” excepto los gases nobles (bloques “s” y

“p”).

ELEMENTOS DE TRANSICIÓNELEMENTOS DE TRANSICIÓNELEMENTOS DE TRANSICIÓNELEMENTOS DE TRANSICIÓN EXTERNA EXTERNA EXTERNA EXTERNA: Elementos de los

grupos “B”, excepto lantánidos y actínidos (bloque “d”).

ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNAELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNAELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNAELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA: Lantánidos y

actínidos (bloque “f”).

47

GASES NOBLESGASES NOBLESGASES NOBLESGASES NOBLES: Elementos del grupo VIII A (18).

Hein, M., Arena, Susan. Fundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de Química. 10ª. Edición, México, Thomson Editores, 2001.

EJEMPLO :

SímboloSímboloSímboloSímbolo Ni LiLiLiLi Sb TbTbTbTb

NombreNombreNombreNombre NíquelNíquelNíquelNíquel Litio AntimonioAntimonioAntimonioAntimonio Terbio

GrupoGrupoGrupoGrupo VIII B I A V A III B

PeriodoPeriodoPeriodoPeriodo 4 2 5 6

ClaseClaseClaseClase Transición Representativo Representativo Transición interna

FamiliaFamiliaFamiliaFamilia --------------- Metal alcalino del nitrógeno --------------

BloqueBloqueBloqueBloque d s p f

48

5.4 Metales, n5.4 Metales, n5.4 Metales, n5.4 Metales, no metales y metaloideso metales y metaloideso metales y metaloideso metales y metaloides a) Característica y ubicación en la tabla periódicaa) Característica y ubicación en la tabla periódicaa) Característica y ubicación en la tabla periódicaa) Característica y ubicación en la tabla periódica. La gran mayoría de los elementos son metálicos. Algunos son

no metálicos y otros, de características intermedias entre metales y no

metales, son metaloides.

Las características entre los metales y no metales, se muestran

en la siguiente tabla:

MetalesMetalesMetalesMetales No metalesNo metalesNo metalesNo metales

Sólidos a temperatura ambiente excepto el Hg

Sólidos como el P y el S, líquidos (el Br) y gases como He, O, y N entre

otros.

Tienen brillo o lustre Son opacos

Generalmente tienen altos puntos de fusión

Generalmente sus puntos de fusión son relativamente bajos.

Son buenos conductores del calor y la electricidad.

Son malos conductores del calor y la electricidad

Son dúctiles, se pueden formar alambres. .No son dúctiles.

Son maleables, se pueden martillar para formar láminas.

Son frágiles, se fragmentan al golpearlos

Algunos son duros como el Cr, el Fe y el Mn y otros son blandos como el Au, el Pb y el Na.

Excepto el diamante, la mayoría son blandos.

No reaccionan entre si, pero reaccionan con los no metales.

Reaccionan entre si y con los metales.

Ejemplos: Ca, Ag, Ni, Cu, Mg, Sm Ejemplos: O, N, H, P, Br, Cl, He,

49

Metaloides.Metaloides.Metaloides.Metaloides.----

Son semiconductores eléctricos. Está propiedad ha permitido

que el silicio, el germanio, el arsénico y el boro sean particularmente

útiles en la fabricación de transistores, chips de computadoras y

celdas solares.

El silicio es el metaloide más abundante, y el 4° elemento más

abundante en la Tierra. No se encuentra en su forma natural, sino

combinado con el oxígeno, formando silicatos que son constituyentes

de la arena y el suelo.

Los metaloides son boro (B), silicio (Si), boro (B), silicio (Si), boro (B), silicio (Si), boro (B), silicio (Si), ggggermanio (Ge), arsénico ermanio (Ge), arsénico ermanio (Ge), arsénico ermanio (Ge), arsénico

(As), antimonio (Sb), telurio (Te) y asta(As), antimonio (Sb), telurio (Te) y asta(As), antimonio (Sb), telurio (Te) y asta(As), antimonio (Sb), telurio (Te) y astato (At).to (At).to (At).to (At).

Metales

Metaloides

No metales

50

EJERCICIOEJERCICIOEJERCICIOEJERCICIO # 5 # 5 # 5 # 5 Complete la siguiente tabla con la información solicitada.

NombreNombreNombreNombre EscandioEscandioEscandioEscandio YodoYodoYodoYodo

SímboloSímboloSímboloSímbolo ArsénicoArsénicoArsénicoArsénico TmTmTmTm

Carácter Carácter Carácter Carácter metálicometálicometálicometálico

FamiliaFamiliaFamiliaFamilia

GrupoGrupoGrupoGrupo

BloqueBloqueBloqueBloque

PeriodoPeriodoPeriodoPeriodo

ClClClClaseaseasease TAREATAREATAREATAREA 9 9 9 9 Complete las siguientes tablas con la información requerida

NombreNombreNombreNombre FlúorFlúorFlúorFlúor CalcioCalcioCalcioCalcio

SímboloSímboloSímboloSímbolo CmCmCmCm SSSS


GrupoGrupoGrupoGrupo




ClaseClaseClaseClase

51

NombreNombreNombreNombre VanadioVanadioVanadioVanadio AntimonioAntimonioAntimonioAntimonio

SímboloSímboloSímboloSímbolo KKKK SSSS




ClaseClaseClaseClase


Envíe su tarea por correo electrónico al profesor.

b) Importancia en Méxicob) Importancia en Méxicob) Importancia en Méxicob) Importancia en México Desde la época colonial, la minería ha sido uno de los sectores la minería ha sido uno de los sectores la minería ha sido uno de los sectores la minería ha sido uno de los sectores

de mayor importancia en Méxicode mayor importancia en Méxicode mayor importancia en Méxicode mayor importancia en México. La actividad minera impulsó el

nacimiento de ciudades, la construcción de carreteras, vías férreas e

incluso la instalación de una infraestructura portuaria para el envío de

los minerales hacia el exterior.

Así surgieron centros urbanos como Guanajuato, Pachuca, Guanajuato, Pachuca, Guanajuato, Pachuca, Guanajuato, Pachuca,

Taxco y Taxco y Taxco y Taxco y Zacatecas Zacatecas Zacatecas Zacatecas que alcanzaron un gran auge económico y social.

En la actualidad, aunque la minería continúa suministrando

insumos a las industrias de la construcción, metalurgia, siderurgia,

química y electrónica, ha pasado por periodos difíciles debido a que la

inversión se recupera lentamente, además los precios en los

mercados internacionales varía y la modernización tecnológica de la

explotación de los minerales exige un alto costo

52

Los minerales se dividen en metálicos, no metálicosno metálicosno metálicosno metálicos y

energéticos. En el primer grupo se encuentra el oro y la plata, además

de cobre, cromo, estaño y otros. Los minerales no metálicos son

utilizados principalmente por la industria y destacan la sal y el yesola sal y el yesola sal y el yesola sal y el yeso.

Los energéticos, se caracterizan por ser fuente de energía como el

carbón, el petróleo y el gas natural.

A continuación se indica en una tabla el lugar que ocupa México en la

producción de algunos minerales:

PRODUCCIÓN MINERA EN MÉXICOPRODUCCIÓN MINERA EN MÉXICOPRODUCCIÓN MINERA EN MÉXICOPRODUCCIÓN MINERA EN MÉXICO

Mineral Lugar que ocupa México en el nivel mundial

Plata 1 Sulfato de sodio 1

Bismuto 2 Antimonio 3 Mercurio 4 Arsénico 5

Aunque en la mayor parte de la República Mexicana se realizan

actividades mineras, actualmente éstas se encuentran principalmente

en las regiones del Norte del país, Centro y en la costa del Golfo de

México.

Los tres principales estados mineros son SonoraSonoraSonoraSonora que produce

oro, cobre plata y molibdeno entre otros: ChihuahuaChihuahuaChihuahuaChihuahua, plomo cinc, plata

cobre y fierro; Zacatecas,Zacatecas,Zacatecas,Zacatecas, plata cinc, cobre y plomo.

53

5.5. Relación de la tabla periódica con la config5.5. Relación de la tabla periódica con la config5.5. Relación de la tabla periódica con la config5.5. Relación de la tabla periódica con la configuración electrónica.uración electrónica.uración electrónica.uración electrónica.

En la tabla periódicaEn la tabla periódicaEn la tabla periódicaEn la tabla periódica En la configuraciónEn la configuraciónEn la configuraciónEn la configuración

PeriodoPeriodoPeriodoPeriodo Nivel de energía más altoNivel de energía más altoNivel de energía más altoNivel de energía más alto

Grupos AGrupos AGrupos AGrupos A Electrones de valenciaElectrones de valenciaElectrones de valenciaElectrones de valencia

Grupos BGrupos BGrupos BGrupos B 2222 electrones de valencia electrones de valencia electrones de valencia electrones de valencia

BloqueBloqueBloqueBloque ÚltimoÚltimoÚltimoÚltimo subnivel que se forma subnivel que se forma subnivel que se forma subnivel que se forma

54

Ejemplo: Complete la siguiente tabla.

SímboloSímboloSímboloSímbolo NNNNúmero de úmero de úmero de úmero de

energía más energía más energía más energía más externoexternoexternoexterno

Último subnivel Último subnivel Último subnivel Último subnivel que se formaque se formaque se formaque se forma

Electrones Electrones Electrones Electrones de valenciade valenciade valenciade valencia

Estructura de Estructura de Estructura de Estructura de LewisLewisLewisLewis

Rb 5 s 1

Cl 3 p 7

Cu 4 d 2

Ho 6 f 2

P 3 p 5

EJEREJEREJEREJERCICIO 6.CICIO 6.CICIO 6.CICIO 6.---- Complete la siguiente tabla con los datos requeridos.

SímboloSímboloSímboloSímbolo Último subnivel Último subnivel Último subnivel Último subnivel que se formaque se formaque se formaque se forma

Nivel de Nivel de Nivel de Nivel de energía más energía más energía más energía más

externoexternoexternoexterno



Fr

F

Gd

Al

Pd

55

TAREA TAREA TAREA TAREA 10101010 Complete el siguiente cuadro con la información solicitada. Envíe su tarea al correo electrónico del profesor.

SímboloSímboloSímboloSímbolo Último subnivel Último subnivel Último subnivel Último subnivel que se formaque se formaque se formaque se forma

Nivel de Nivel de Nivel de Nivel de energía más energía más energía más energía más

externoexternoexternoexterno



Pb

Cl

Mo

Rb

S Identificación de elIdentificación de elIdentificación de elIdentificación de elementos en base a la configuración electrónica.ementos en base a la configuración electrónica.ementos en base a la configuración electrónica.ementos en base a la configuración electrónica. Conociendo la parte final de la configuración electrónica, podemos con ayuda de la tabla periódica identificar el elemento. Ejemplos: 5s2, 4d7: 45Rh (rodio) El coeficiente más grande indica el nivel que en éste caso es 5, la última letra indica el bloque “d” y en ese renglón en la parte del bloque “d” se cuenta el superíndice 7, empezando donde inicia el bloque “d”. 3s2, 3p3: 15P (fósforo) Se busca en el renglón 3, contando 3 desde donde inicia el bloque “p”. 6s2, 4f11:67Ho (holmio) Buscamos en el periodo 6, contando 11 en el bloque “f”. 4s2, 3d8: 28Ni (niquel) Buscamos en el periodo 4, contando 8 en el bloque “d”. 5s1: 37Rb (rubidio) Periodo 5, bloque s en el primer grupo (IA)

56

EJERCICIOEJERCICIOEJERCICIOEJERCICIO 7777....---- Escriba sobre la línea el número atómico y el símbolo del elemento que corresponda. Utilice la tabla periódica anexa. 5s2, 4d10, 5p3: ________

7s2: ________

6s2, 4f5: ________

4s2, 3d9: ________

4s2, 3d10, 4p1: ________

7s2, 5f10: ________

57

TAREA 11TAREA 11TAREA 11TAREA 11

Escriba sobre la línea el número atómico y el símbolo del elemento que corresponda. Envíe su tarea a correo electrónico del profesor.

6s2, 4f7: _________ 6s1: _________

4s2, 3d7: _________ 6s2, 4f14, 5d8 _________

5s2, 4d10, 5p5 _________

58

TAREA TAREA TAREA TAREA 12121212 Consultando las siguientes páginas de internet,

http://www.mcgraw-hill.es/bcv/tabla_periodica/mc.html http://galilei.iespana.es/galilei/qui/tablaperiodica0.htm http://www.salonhogar.com/ciencias/quimica/tabla_periodica/tblper.htm

Seleccione 5 elementos de la tabla periódica con los siguientes

criterios:

�� Un elementos del grupo IA o IIA �� Un elemento del bloque “d”. �� Un elemento del bloque “f” �� Un elemento de los grupos IIIA, IVA o VA. �� Un elemento de los grupos VIA, VIIA u VIIA

Realice un reporte que contenga los siguientes aspectos para cada

uno de los elementos seleccionados:

1) Ubicación en la tabla periódica: Grupo, familia, clase, bloque,

carácter metálico, número atómico y masa atómica promedio.

2) Propiedades físicas (5) y químicas (2).

3) Usos y aplicaciones

4) Fuentes de obtención

5) Descubridor del elemento.,

Ilustre su trabajo con fotos de los elementos seleccionados.

Envíe su trabajo al correo electrónico de su profesor.

AUTOEVALUACIÓNAUTOEVALUACIÓNAUTOEVALUACIÓNAUTOEVALUACIÓN #### 4444

Revisión del capítulo III.

59

157 64

75 33

52 24

+6 197 79

+3 59 27

–3

RESPUESTASRESPUESTASRESPUESTASRESPUESTAS A EJERCICIOS A EJERCICIOS A EJERCICIOS A EJERCICIOS SELECTOS SELECTOS SELECTOS SELECTOS

Ejercicio # 1 Las respuestas se indican en rojo.. Símbolo Símbolo Símbolo Símbolo nuclearnuclearnuclearnuclear Gd As Cr Au Co

AAAA 157157157157 75757575 52525252 197197197197 59595959 n°n°n°n° 93939393 42424242 28282828 118118118118 32323232

eeee–––– 64646464 36363636 18181818 78787878 24242424

ZZZZ 64646464 33333333 24242424 79797979 27272727

pppp++++ 64646464 33333333 24242424 79797979 27272727

NombreNombreNombreNombre GadolinioGadolinioGadolinioGadolinio ArsénicoArsénicoArsénicoArsénico CromCromCromCromoooo OroOroOroOro CobaltoCobaltoCobaltoCobalto Ejercicio # 2 Las respuestas se indican en rojo.


5 5555 -2 +1/2 En n = 5 l = 0,1,2,3 y 4

0000 1 0 -1/2 n son valores positivos del 1 al 7

4 2 ----3333 +1/2 Si � = 2, m se designa con los números -2, -1, 0, 1 y 2

1 0 0 0000 A s solo se le asignan los números fraccionarios +1/2 y -1/2.

----2222 1 -1 +1/2 n son valores positivos del 1 al 7

3 1 +2+2+2+2 -1/2 Si � = 1, m se designa con los números -1, 0, y 1

60


6 ----2222 0 +1/2 A � no se le asignan números negativos.

3 2 -1 +1/3+1/3+1/3+1/3 A s solo se le asignan los números fraccionarios +1/2 y -1/2.

2 3333 -1 -1/2 Para n=2, a � se le asignan dos valores a partir de 0, o sea � = 0. y 1

6 5 +5 3333 A s solo se le asignan los números fraccionarios +1/2 y -1/2.

4 2 +3+3+3+3 -1/2 Si � = 2, entonces m va de -2 a +2 pasando por cero.

Ejercicio # 6.-. 5s2, 4d10, 5p3: 51Sb

7s2: 88Ra

6s2, 4f5: 61Pm

4s2, 3d9: 29Cu

4s2, 3d10, 4p1: 31Ga

7s2, 5f10: 98Cf

atomo y estructura aromica

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