Estructura y Enlaces
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Estructura atmicaDe los materiales
MODELOS ATOMICOShttp://www.youtube.com/watch?v=0UW90luAJE0&NR=1 http://www.youtube.com/watch?v=pFY_8b4H6nY
MODELOS ATMICOS
TEORIA ATMICA DE DALTON
1808Primera teora cientfica que considera que la materia est dividida en tomos
1. La materia est formada por minsculas partculas indivisibles llamadas tomos.
2. Hay distintas clases de tomos que se distinguen por su masa y sus propiedades. Todos los tomos de un elemento poseen las mismas propiedades qumicas. Los tomos de elementos distintos tienen propiedades diferentes. 3. Los compuestos se forman al combinarse los tomos de dos o ms elementos en proporciones fijas y sencillas.4. En las reacciones qumicas, los tomos se intercambian de una a otra sustancia, pero ningn tomo de un elemento desaparece ni se transforma en un tomo de otro elemento.
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Pudn de ciruelas
Modelo atmico de Thomson
Demostr que dentro de los tomos hay unas partculas diminutas, con carga elctrica negativa, a las que se llam electrones.
De este descubrimiento dedujo que el tomo deba ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones.
Demostr que dentro de los tomos hay unas partculas diminutas, con carga elctrica negativa, a las que se llam electrones.De este descubrimiento dedujo que el tomo deba de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones.5
Modelo atmico de rutherford
Experimento hecho por RutherfordEl tomo est formado por dos partes: ncleo y corteza.
El ncleo es la parte central, de tamao muy pequeo, donde se encuentra toda la carga positiva y, prcticamente, toda la masa del tomo.
La corteza es casi un espacio vaco, inmenso en relacin con las dimensiones del ncleo.
Aqu se encuentran los electrones con masa muy pequea y carga negativa.
El tomo est formado por dos partes: ncleo y corteza.
El ncleo es la parte central, de tamao muy pequeo, donde se encuentra toda la carga positiva y, prcticamente, toda la masa del tomo.
La corteza es casi un espacio vaco, inmenso en relacin con las dimensiones del ncleo.
Aqu se encuentran los electrones con masa muy pequea y carga negativa. 6
Teora cunticaLa Teora Cuntica es una teora netamente probabilista: describe la probabilidad de que un suceso dado se presente en un momento determinado, sin especificar cundo ocurrir.
A diferencia de lo que ocurre en la Fsica Clsica, en la Teora Cuntica la probabilidad posee un valor objetivo esencial, y no se halla supeditada al estado de conocimiento del sujeto, sino que, en cierto modo, lo determina
MODELO ATMICO DE BOHRBohr estableci que los electrones solo pueden girar en ciertas rbitas de radios determinados, ya que solo puede tener ciertos niveles de energa definidos.
Estas rbitas son estacionarias, en ellas el electrn no emite energa: la energa cintica del electrn equilibra exactamente la atraccin electrosttica entre las cargas opuestas de ncleo y electrn.
Sin embargo el modelo atmico de Bohr , SOLO funcionaba muy bien para el atomo de hidrogeno
Bohr estableci que los electrones solo pueden girar en ciertas rbitas de radios determinados, ya que solo puede tener ciertos niveles de energa definidos. Sin embargo el modelo atmico de Bohr tambin tuvo que ser abandonado al no poder explicar los algunos comportamientos de los tomos.
Estas rbitas son estacionarias, en ellas el electrn no emite energa: la energa cintica del electrn equilibra exactamente la atraccin electrosttica entre las cargas opuestas de ncleo y electrn.Sin embargo el modelo atmico de Bohr tambin tuvo que ser abandonado al no poder explicar los algunos comportamientos de los tomos.
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Modelo atmico de schdinger
describe a los electrones por medio de una funcin de onda, el cuadrado de la cual representa la probabilidad de presencia en una regin delimitada del espacio. Esta zona de probabilidad se conoce como orbital.La propuesta fue que dentro de un mismo nivel energtico existan subniveles. La forma concreta en que surgieron de manera natural estos subniveles, fue incorporando rbitas elpticas.
describe a los electrones por medio de una funcin de onda, el cuadrado de la cual representa la probabilidad de presencia en una regin delimitada del espacio. Esta zona de probabilidad se conoce como orbital.9
Estructura de los materiales
NcleorbitasNeutrn (0)Protn (+)Electrn (-)
orbita11
ProtonesNeutronesElectrones
6CCarbono12.011_+0CARGACANTIDAD666NMERO ATMICO.
Es el numero de protones correspondiente a cada elemento de la tabla peridica.
Estructura atmica
ProtonesNeutronesElectrones
6CCarbono12.011_+0CARGACANTIDAD666= Nmero de protonesNmero Atmico (Z)Nmero Msico (A)= Nmero de protones + Nm. neutronesEstructura atmicaMASA (g)1.67*10-241.67*10-24
9.11*10-28
6CCarbono12.011
Tambin llamada Peso Atmicoes el promedio de las masas de todos los istopos que presenta un elemento
Masa Atmica (A)Unidad para expresar cantidad de sustancia.En 1 mol de una sustancia hay 6,023x1023 tomos o molculasNmero de Avogadro1g equivale a la masa de 1mol (NA) de unidades de masa atmica. Un mol de tomos de carbono-12 tiene una masa de 12g.
tomos con el mismo nmero de protones en el ncleo pero distinto nmero de neutrones. Es decir, tienen el mismo nmero atmico pero distinto nmero msico
ISTOPOS
deuterioprotiotritio
Protio o hidrgeno: El hidrgeno comn tiene un peso molecular de 2.01594. El gas tiene una densidad de 0.071 g/l a 0C y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la del aire, es de 0.0695.Deuterio: estable y no radiactivo, con una masa atmica de 2,01363. Se conoce tambin como hidrgeno pesado, al ser su masa atmica aproximadamente el doble de la del hidrgeno normal, aunque ambos tienen las mismas propiedades qumicas.Tritio: masa atmica 3,016049.15
ISOTOPOS DEL CARBONO
Los isotopos radioactivos pueden desintegrarse en
Espectros atmicos de los elementos
Es una tcnica de anlisis y permite ver si ha habido emisin de energa o absorcin de energa y relacionarlas con sus niveles correspondientes d energa
La frecuencia es una de las caractersticas que definen la radiacin, y en general cualquier fenmeno en el que intervengan ondas. Puede interpretarse la frecuencia como el nmero de oscilaciones por unidad de tiempo. Toda la gama de posibles frecuencias para una radiacin en la Naturaleza se hallan contenidas en el espectro electromagntico, el cual, segn el valor de la frecuencia elegida determina un tipo u otro de radiacin. 18
Estructura electrnica del tomo
Nmero cuntico
El nivel de energa correspondiente al electrn esta determinado por nmeros cunticos
NUMERO CUANTICO PRINCIPAL n
Nmero cuntico principal
n: niveles de energaO nmero cuntico principaln=3
n=2n=1ncleorbitas
ncleoCapanivel123456CapaK LMNopCapas cunticas
NUMERO CUNTICO AZIMUTAL L
nivel1234567CapaK LMNOpQsubnivels s pspdspdfspdfspdfspdf
NMERO CUNTICO MAGNTICO ml
ORBITALES s p d f
NMERO CUNTICO ESPIN
NMEROS CUNTICOS DEL Na
Principio de paulien cada orbital puede haber un mximo de dos electrones los cuales deben tener espn contrario.
principio de exclusin se puede explicar por qu las partculas materiales no colapsan en un estado de casi extrema densidad, bajo la influencia de las fuerzas producidas por las partculas de espn 1, 1 y 2 : si las partculas materiales estn casi en la misma posicin, deben tener entonces velocidades diferentes, lo que significa que no estarn en la misma posicin durante mucho tiempo32
CONFIGURACIN ELECTRNICA
nivel123456CapaK LMNPQsubnivels s pspdspdfspdfspdfsubnivel
s pdfNumero de electrones261014electrones281832......CONFIGURACIN ELECTRNICANumero orbitales1 357
Un ejemplo
LK
M
N
Los electrones de valencia se definen en el ultimo nivel y se obtiene de los subniveles s p.
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espnLlenado de orbitales con el espn contrarioPrincipio de mxima multiplicidad de Hund, Los electrones entran de a uno en cada uno de ellos, hacindolo primero, por convencin, con spin negativo.
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/celectron.htm
Llenado de los orbitales atmicos
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VALENCIA DE UN TOMO
ENERGIA DE IONIZACIONPotencial de ionizacin es la energa necesaria para arrancar un electrn de la capa externa de un tomo aislado.
ELECTRONEGATIVIDAD
ELECTRONEGATIVIDADcuando un tomo pierde fcilmente sus electrones, este es denominado ELECTROPOSITIVO. cuando un tomo GANA electrones, este es denominado ELECTRONEGATIVO.
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AFINIDAD ELECTRNICAEnerga que se libera cuando un tomo neutro gana un electrn
Los no metales, en particular los del grupo 1-7, tienen una gran afinidad electrnica. A modo de ejemplo se pueden sealar los siguientes valores en eV: Flor 3,6, Cloro 3,75, Bromo 3,53, Yodo 3,2, Oxgeno 2,2.46
MATERIALES EN LA TABLA
Enlaces atmicos.
http://www.youtube.com/watch?v=03IFKJ0r4SQ&NR=1
Metlico: por atraccin de electrones Covalente: se comparten electrones entre dos tomos Inico: se encuentran 2 tipos de tomos y uno cede un electrn. el otro llena la capa externa del segundo tomo. Vander Walls:Se unen molculas o grupos de tomos mediante una atraccin electrosttica dbil. 49
ENLACESENLACES PRIMARIOSDos tomos se juntan para formar una molculaNO DIRECCIONALES
IONICOMETALICODIRECCIONALCOVALENTECrecimiento condicionado bidimensional o tridimensional condicionado por la saturacin de los enlacesENLACES SECUNDARIOSAtraccin dbil entre molculasVANDER WALSPUENTES DE HIDROGENO
ENLACES PRIMARIOS
ENLACE INICO
Cuando se aplica voltaje, se deben mover los iones completos para que pueda pasar la corriente.
Hay transferencia de electrones de un tomo al otro Enlace no direccional Normalmente entre elementos de los primeros y ltimos grupo de la tabla peridica
El movimiento de los iones es lento .La conductividad elctrica es pobre
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ENLACE INICO
NaClSiO2MgOLiF
ENLACE INICOIon positivo se conoce como cationIon negativo se conoce como anionhttp://www.youtube.com/watch?v=SB-g4Z2MA54&NR=1
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ENLACE METLICOSe forma cuando los tomos ceden sus electrones de valencia, que pasan a formar un mar de electrones.
Comparten electrones de valencia ( pasan a ser libres ) Enlace no direccional
Los ncleos de los tomos , con cargas positivas quedan enlazados por atraccin mutua .55
ENLACE METLICO
los electrones desprendidos de los tomos forman una nube de electrones que pueden desplazarse a travs de diferentes tomos .
Los ncleos de los tomos , con cargas positivas quedan enlazados por atraccin mutua .56
Los metales son opacos porque los electrones de valencia adsorben la luz, y dan brillo porque los electrones remiten la luzENLACE METLICO
EFECTO DEL ENLACE METLICO EN LAS PROPIEDADES
ENLACE COVALENTE
Son las fuerzas que mantienen unidos entre s los tomos no metlicos (los elementos situados a la derecha en la tabla peridica -C, O, F, Cl, ...).
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ENLACE COVALENTE
INFLUENCIA DEL ENLACE COVALENTE EN LAS PROPIEDADES
ENLACES SECUNDARIOS
ENLACE DE VAN DER WAALS
Enlace entre tomos y molculas de naturaleza cuntica con valor de energa de enlace muy baja .
Fuerzas de induccin (dipolo-dipolo inducido).Fuerzas ion-dipoloFuerzas ion-dipolo inducido
El mecanismo de enlace es similar al inico pero sin transferencia de electrones .Dos tomos neutros pueden desarrollar entre ellos carga muy dbil
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ENERGA DE ENLACES
ENLACES MIXTOS
ENERGIA DE ENLACE Y DISTANCIA INTERATMICA
MDULO DE ELASTICIDAD Y ENERGIA DE ENLACE
CONGLOMERADOS ATMICOS EN SOLIDOS CRISTALINOAMORFOCRISTALINO + AMORFO