Quimica i - Unidad 1 - Parte 2

8/4/2019 Quimica i - Unidad 1 - Parte 2

1/20

1

Contenidos

Nmeroscunticosyorbitalesatmicos

Configuracioneselectrnicas:

PrincipiodeexclusindePauli

RegladeHund

Diayparamagnetismo

PrincipiodeAufbau


2/20

2

NmerosCunticos

Lamecnicacunticaestablecequeserequieren4nmeroscunticospara

describirladistribucindeloselectronesenelHyotrostomos.

EstosnmerossederivanderesolverlaecuacindeSchrodingerparaeltomode

H

NmeroCunticoprincipal Nmerocunticodelmomentoangular

Nmerocunticomagntico

Nmerocunticodespnelectrnico


3/20

3

NmeroCunticoprincipal(n)

Indicaelniveldeenerga enelqueseencuentraelelectrn.

Tomavaloresenteros:1,2,3,...,.Serelacionaconeltamaodelorbitaly la

distanciapromedio

del

electrn

alncleo

del

orbital.

Indicalaforma delosorbitalesyelsubniveldeenerga enelqueseencuentrael

electrn.

Losvaloresde dependenden.Paraunvalordadoden, tienetodoslosvaloresenterosposiblesde0an1

Nmerocunticodelmomentoangular()

Para =0,orbitaless

Para =1,orbitalesp

Para =2,obitalesd

Para =3,orbitalesf


4/20

4

orbitaless

orbitalesp


5/20

5

orbitalesf

orbitalesd


6/20

6

n=1 =0 orbitaless

n=2 =0,1 orbitalessyp

n=3 =0,1,2 obitaless,pyd

n=4 =0,1,2,3 orbitaless,p,dyf

Losorbitales

con

los

mismos

valores

de

n

capa

onivel

Losorbitalesconlosmismos subcapa

Porejemplo:

n=2 =0 2s

2pn=2 =1


7/20

7

Nmero

cuntico

Magntico

(m)

Indicalaorientacinespacialdelsubniveldeenerga

m = ,...,0,...,

Paracadavalorde hay2+1valoresdem

=0 m =0 1orbital

=1 m = 1,0,1 3orbitales

=2 m = 2, 1,0,1,2 5orbitales

=3 m = 3, 2, 1,0,1,2,3 7orbitales


8/20

8

Porejemplo:

n=2 =0 m=0

=1 m= 1,0,+1

ejemplo:para =1(orbitalp)existen2x1+1=3orientacionesposibles

paraelorbital


9/20

9

NmerocunticodeSpinelectrnico(ms)

Indicaelsentidodegirodelcampomagnticoqueproduceelelectrnalgirarsobre

sueje.

Tomavalores1/2y 1/2.

Principio de exclusin de Pauli: En un tomo dado, dos electrones no pueden tener el

mismo conjunto de nmeros cunticos (n, , m

y ms).

Como los electrones situados en un mismo orbital tienen los mismos valores de n, y m,

este postulado dice que deben tener distintos valores de ms, y por lo tanto, un orbital solo

puede contener 2 electrones y de spin opuesto.


10/20

10

Configuracinelectrnica

Eneltomodehidrgenolaenergadeunorbitalestdeterminadaporel

valorden.

Todoslosorbitalesconelmismovalordentienenlamismaenergayse

dicequeestndegenerados.

Elnicoelectrndelhidrgenopuedeocuparcualquierdelosorbitales

atmicos.Sinembargo,enelestadobasal,elelectrnresideenelorbital

1s

1s

2s 2p

3s 3p 3d


11/20

11

En tomos polielectrnicos se consideran orbitales similares a los del

hidrgeno, todos tienen la misma forma general, pero sus tamaos y energa

son diferentes. (debido a la atraccin nuclear y a las repulsiones

electrnicas).

Las variaciones de energa son del tipo:

Porlotantolosorbitalesseirnllenandoenel

orden:1s2s2p3s3p4s3d4petc

Ens Enp End Enf


12/20

12

PRINCIPIO DE AUFBAU O DE CONSTRUCCIN: Los electrones se agregan al tomopartiendo del orbital de menor energa, hasta que todos los electrones estn

ubicados en un orbital apropiado.

El nmero atmico de un elemento nos indica la cantidad de protones que posee

un tomo, y como los tomos son neutros tendrn la misma cantidad de

electrones.

Estos electrones se ubican dentro del tomo en ciertas regiones a las que se les

conoce como orbitales. A la forma en que los electrones se distribuyen en los

distintos orbitales de un tomo se le conoce como configuracin electrnica


13/20

13

H Z=1 tiene un electrn 1s1

He Z=2 tiene 2 electrones 1s2

1s

1s

2s 2p

2s 2p

1s

2s 2p

Encadaorbitalsolopuedehaberdoselectrones.Porlotantoloselectrones seubicarn

deaparesenlosdistintosorbitales

1s

2s 2p

1s

2s 2p

Todos los orbitales p tienen la misma energa por lo

tanto no importa cul orbital p ocupe el electrn

Li Z=3 tiene 3 electrones 1s2 2s1

tiene 4 electrones 1s2 2s2

tiene 5 electrones 1s2 2s22p1

Be Z=4

B Z=5


14/20

14

C Z=6 tiene6electrones1s2 2s22p2

1s

2s

2p

Losorbitalesptienenlamismaenerga.

Regla de Hund es ms estable tener

electrones con espines paralelos queelectrones con espines contrarios

Porconvencinserepresentanconespinesparalelos(conlaflechahaciaarriba)

N Z=7 tiene7

electrones1s

2

2s2

2p3

O Z=8 tiene8 electrones1s2 2s22p4

F Z=9 tiene9

electrones1s

2

2s2

2p5

Ne Z=10 tiene10electrones1s2 2s22p6

1s

2s 2p

1s

2s 2p

1s

2s 2p

1s

2s 2p


15/20

15

tiene 10 electrones 1s2 2s22p6

tiene 11 electrones 1s2 2s22p63s1

tiene 12 electrones 1s2 2s22p63s2

tiene 13 electrones 1s2 2s22p63s23p1

Podemos escribir la configuracin abreviada para el

sodio, Na, como [Ne]3s1

Ne Z=10

Na Z=11

Mg Z=12

Al Z=13


16/20

16

Configuracin

abreviada

Paraescribirlaconfiguracinabreviadaseconsideraelgasnobleprevioal

elemento(losgasesnoblestienenlaltimacapacompletadeelectrones)

K Z=19 tiene19electrones1s2 2s22p63s23p64s1 [Ar]4s1


17/20

17

Electronesde

valencia

Sonloselectronesqueocupanelnivelcunticoprincipalmsexterno deltomo.

Porejemplo:

Ne Z=10 1s2 2s22p6 8 electronesdevalenciaLi Z=3 1s2 2s1 1 electronesdevalenciaNa Z=11 1s2 2s22p63s1 1 electronesdevalenciaK Z=19 1s2 2s22p63s23p64s1 1 electronesdevalencia


18/20

18

Excepcionesenlaconfiguracinelectrnica:capasllenasysemillenas

1s2 2s22p63s23p64s2 3d4

4s 3d

4s 3d

1s2 2s22p63s23p64s1 3d5

1s2 2s22p63s23p64s2 3d9

4s 3d

4s 3d

1s2 2s22p63s23p64s1 3d10

Cr Z=24

Cu Z=29


19/20

19

Paramagnetismo

y

diamagnetismo

Lassustanciasconunoomselectronesdesapareadossonparamagnticas yson

atradasporuncampomagntico

Lassustanciasconelectronesapareadossondiamagnticas ysonrepelidasporun

campomagntico


20/20

20

Escribirlaconfiguracinelectrnicaylos4nmeroscuanticosparaelBoroZ=5

Escribirlaconfiguracinelectrnicaylos4nmeroscuanticosparaelOxgenoZ=8

a. CuntoselectronesdevalenciatieneelB,

b. Aqugrupoyquperiododelatablaperidicopertenece?

c. Esparamagnticoodiamagntico?

Quimica i - Unidad 1 - Parte 2

Documents

Transcript of Quimica i - Unidad 1 - Parte 2