clase quimica 4ppt

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTONIO GUILLERMO URRELO

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

FARMACIA Y BIOQUMICA

Mg. Q.F. PATRICIA I. MINCHN HERRERA

ORBITALES ATMICOS

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS

QUMICA ORGNICA I

Q.F/OBST. PATRICIA MINCHN HERRERA

ESTABILIDAD ATMICA : Regla del Octeto de Lewis

Naturaleza Gran variedad de sustancias simples y compuestas

COMBINACIN DE TOMOS

Salvo los GASES NOBLES

NO HAY TOMOS INDIVIDUALES

Qu caracterstica especial poseen los gases nobles?

Por qu el resto de tomos tienen tendencia a

combinarse con otros tomos?


QUMICA ORGNICA I


RESPUESTA:

ESTABILIDAD

Cualquier sistema tiende a la mxima estabilidad

Normalmente se consigue con la mnima energa

Dos o ms tomos se unen porque en conjunto

tienen menos energa.

En la unin han desprendido energa.

Si los gases nobles no tienden a unirse es porque ya poseen la mxima

estabilidad posible; es decir

CONFIGURACIN ELECTRNICA

Todos poseen 8 electrones en su ltima capa

(subcapas s y p completas: s2 p6)


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Regla del Octeto de Lewis

ENLACES

Los dems elementos intentaran alcanzar dicha configuracin, tomando o

cediendo o compartiendo electrones con otro tomo.

Resulta, como consecuencia, que la configuracin s2 p6 en la ltima capa

del tomo aporta gran estabilidad.

Los tomos alcanzan su mxima estabilidad cuando poseen 8 electrones en su

ltima capa, con las sub capas s y p completas

ORBITALES ATMICOS = CONFIGURACIN ELECTRNICA

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Principio de Incertidumbre

de Heisenberg

PROBABILIDAD

FSICA

DE

ONDAS

Dualidad Onda Partcula

Propiedades de:

- Partcula

- Onda

e- SE DESCRIBE MECNICA

CUNTICA

Es imposible definir la exactitud

de posicin y velocidad del

electrn, simultneamente

ORBITAL

ATMICO

Orbital atmico Es una regin tridimensional alrededor del ncleo

atmico, donde existe mayor probabilidad de encontrar un electrn.

El principio de incertidumbre de Heisenberg: La posicin y el momento de un electrn no pueden

conocerse simultneamente, es decir, que nunca podemos saber donde se encuentra el electrn pero s

podemos describir su posible localizacin.

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El contorno orbitlico indica la existencia de ms de un 90% de probabilidad de encontrar al electrn en el espacio definido por dicho contorno.

Es una descripcin matemtica de las propiedades de

onda del electrn de un tomo. Se le llama funcin de onda y se abrevia como psi ().

El en una posicin particular (x,y,z), que expresa la

probabilidad de encontrar un electrn en ese punto del espacio.

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Mecnica cuntica:

Los electrones se colocan en regiones concntricas

al ncleo. Cada regin o nivel, contiene subregiones que son

los orbitales atmicos. Cada orbital atmico tiene una energa

caracterstica que viene dada por la ecuacin de Schrdinger.

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La energa de un electrn en un orbital dado tiene valor preciso.

El orbital puede ocupar diversos niveles de energa,

que se representan por n. Cada orbital se describe con cuatro nmeros

cunticos: el principal (n), el secundario (l), el magntico (m) y el espn (s).

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Est asociado con r de la rbita. A menor n, menor radio. Tambin con la energa, cuando n aumenta, tambin aumenta la energa y la distancia del electrn del ncleo.

n = 1 es el estado basal o fundamental

n > 1 es un estado excitado

El valor n no es una medida de distancia ni de la energa del electrn, sino es un nmero entero sencillo a partir del cual se obtiene estos valores.

QUMICA ORGNICA I Q.F/OBST. PATRICIA MINCHN HERRERA

Aum

ent

o de e

nerg

a

n =5 n = 4 n = 3 n = 2 n = 1

Ncleo

Nmero cuntico principal (n) :

se relaciona directamente con la magnitud y la energa de un orbital atmico. Este nmero puede tener cualquier valor entero y positivo

n = 1,2,3,4,....

Nmero cuntico secundario o azimutal (l):

Se postul que las rbitas podran ser no solo circulares sino

tambin elpticas. Para medir la excentricidad de la rbita se define un segundo nmero cuntico denominado secundario o azimutal.

Los valores que toma el nmero cuntico secundario dependen del valor de n, segn l = 0,1,2... (n-1). Si n = 3 entonces l toma los valores 0, 1 y 2

Los valores de l tienen su equivalentes en letras:

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l 0 1 2 3 4 5

Nombre s p d f g h

del orbital

Nmero cuntico secundario o azimutal (l): Se refiere al subnivel energtico donde se encuentra un

electrn y describe la geometra del orbital.

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Todos los orbitales con l = 0 son orbitales s y tienen forma esfrica en cuyo centro se encuentra el ncleo

Orbitales s

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QUMICA ORGNICA I


Todos los orbitales con l = 1 son orbitales p

Comienzan en el segundo nivel de energa (n = 2)

3 orbitales (ml = -1, 0, +1), 3 orientaciones distintas

Orbitales p

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Orbitales d

Todos los orbitales con l = 2 son orbitales d

Comienzan en el tercer nivel de energa (n = 3)

5 orbitales (ml = -2,-1, 0, +1,+2), 5 orientaciones distintas

Orbitales f

7 orbitales

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El conjunto de orbitales que tienen el mismo valor de n forman un nivel o capa.

Los orbitales que tienen igual n y l se conocen como subnivel o subcapa.

Los orbitales que tienen la misma energa se denominan degenerados Determinemos los subniveles para los tres primeros niveles,

Nivel n 1 2 2 3 3 3

l 0 0 1 0 1 2

Subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d

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Nmero cuntico magntico (m ) Est relacionado con la orientacin espacial del

orbital en un campo magntico. Sus valores dependen de l y puede tomar 2l + 1 valores enteros, es decir

+l,.....,0,.......-l

Si l = 0 entonces m = 0 Si l = 1 entonces m = +1, 0, -1 , de manera que el

subnivel p (l =1) contiene tres orbitales que se designan como px, py, pz

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n l subnivel ml # de orbitalesen el subnivel

1 0 1s 0 1

2 0 2s 0 1

1 2p 1,0,-1 3

3 0 3s 0 1

1 3p 1,0,-1 3

2 3d 2,1,0,-1,-2 5

4 0 4s 0 1

1 4p 1,0,-1 3

2 4d 2,1,0,-1,-2 5

3 4f 3,2,1,0,-1,-2,-3 7

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Nmero cuntico de espn (s) o Giro del electrn: Define la orientacin del electrn en presencia de un campo

magntico; es decir, corresponde al giro del electrn sobre su propio eje, el cual puede tener dos sentidos, en la direccin del puntero del reloj o en el sentido contrario.

El espn slo asume valores de +1/2 y -1/2 que se

simbolizan como y respectivamente

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QUMICA ORGNICA I


Los niveles de energa para el tomo de hidrgeno dependen exclusivamente del nmero cuntico n, de manera que todos los subniveles tienen la misma energa.

Para los tomo polielectrnicos, depende de los nmeros cuntico principal (n) y secundario (l).

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n=1

n=2

n=3

n=4

1s

2s

2p

3s

3p

3d 4s

4p

5s

4d

Nivel principal

de energa

Subnivel

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Se entiende por configuracin electrnica del tomo como la distribucin de los electrones en los diferentes orbitales atmicos.

Para encontrar tal configuracin se deben seguir ciertas reglas: El Principio de Aufbau El Principio de exclusin de Pauli Regla de Hund

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1. El Principio de Aufbau

Cada tomo se construye aadiendo el nmero

apropiado de protones y neutrones especificados por el nmero atmico, el nmero de masa y aadiendo la cantidad de electrones necesarios en los orbitales de forma que den energa total ms baja para el tomo.

Es decir, se llenan en tal forma que primero se completa el de menor energa.

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7p

1s

2s 2p

3p 3s 3d

4d

5d

6d 6s 6p

5p

4p

5s

4s

7s

5f

4f

REGLA DE LAS DIAGONALES

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2. El Principio de exclusin de Pauli:

Dos electrones en un tomo no pueden tener el mismo conjunto de nmeros cunticos.

Al menos uno de los cuatro nmeros cunticos debe ser diferente.

Esta condicin limita la capacidad de cada orbital , puesto que dos electrones en un orbital pueden tener igual n, l y m pero deben tener diferente espn +1/2 y -1/2

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2. El Principio de exclusin de Pauli:

En cada orbital puede colocarse un mximo de dos

electrones, pero nicamente, cuando los espines de dichos electrones sean opuestos.

As un orbital tiene un mximo de dos electrones con espn opuesto, lo que se traduce que el subnivel s tiene como capacidad mxima 2 electrones. El subnivel p con tres orbitales, 6 electrones. El subnivel d con cinco orbitales, 10 electrones y el subnivel f con 7 orbitales, 14 electrones.

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3. Regla de Hund o regla de mxima multiplicidad de espn.

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Al llegar a los orbitales de

igual energa (Orbitales degenerados) se adiciona un electrn en cada orbital hasta que todos los orbitales degenerados contienen un electrn.

Se empieza adicionando electrones a los orbitales degenerados de manera que los espines se opongan.

Regla de Hund. La figura recrea la forma de cmo los electrones

van ocupando los diferentes orbitales del subnivel p

Configuraciones Electrnicas de algunos tomos: Hidrgeno, H (Z=1). El nico electrn del H se ubica en el

orbital de ms baja energa, sus nmeros cuntico sern n=1, l = 0 y ml=0 . Existen dos posibilidades para el espn del e-, +1/2 y -1/2 . Por convencin tomaremos el valor de +1/2

La configuracin para el H es 1s1

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H: 1s1 N cuntico principal

N cuntico del momento angular

N electrones En el orbital tambin

Diagrama Orbital

H: 1s

Una forma de sencilla de representar las configuraciones es a travs de diagrama de orbitales donde cada cuadrado representa a un orbital.

1H 1s1

2He 1s2

3Li 1s22s1

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Para obtener estos valores se supone que los nmero cunticos que son vlidos para el tomo de hidrgeno son vlidos para los dems tomos.

As se tiene una idea de la variacin de los niveles de energa.

1s

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El deseo de conocimiento, como la sed de riqueza, aumenta con

cada adquisicin.

L. Sterne

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