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Modelos atómicos: Se descubre el electrón (experimento de Faraday)
Thomson (1897): si los átomos tienen subpartículas negativas deben existir también unas partículas positivas para neutralizar la carga.
Se descubre el protón
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• Rutherford (1911): - El átomo mayoritariamente es un espacio vacío. - El átomo tiene dos partes:
* Núcleo: protones + neutrones (constituyen casi
toda la masa del átomo) * Corteza electrónica: electrones (su masa es despreciable
respecto a la del núcleo) - N º protones = nº electrones
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•Como identificamos los átomos ??? •¿Por qué un átomo de Fe es de Fe y no es de Cu? •¿Todos los átomos de un mismo elemento son iguales? •¿Todos los átomos de Cu son idénticos entre ellos?
•¿Cuál es el DNI de un átomo?
Z=18
El DNI de un átomo es su número atómico (Z), es decir, el número de protones que tiene en su núcleo.
NÚMERO ATÓMICO (Z): número de protones que hay en el núcleo.
Número másico (A): número de protones + número de neutrones
nº neutrones = A - Z
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Isótopos: átomos de un mismo elemento que tienen igual número atómico y diferente número másico. Representación de isótopos : A
Z X representación de un átomo
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• Modelo atómico de Bohr (1913): – El electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares
con una energía fija. – Las órbitas se denominan niveles de energía y se
designan con la letra n = 1, 2, 3, 4, ... – Cuando un electrón pasa de un nivel de energía superior
a otro inferior, la diferencia energética se emite en forma de luz.
Assaig a la flama en sulfat de coure
Assaig a la flama en una sal de liti
El espectro de emisión de un elemento químico son las radiaciones que emite, en estado gaseoso, cuando se le transmite energía. Las radiaciones, se pasan por un prisma de cuarzo, se refractan y desvían. Cuando salen del prisma, las radiaciones se encuentran separadas en la placa detectora.
Espectro de emisión del Hierro
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• MODELO CUÁNTICO O DE ORBITALES •Se basa en:
o Hipótesis de De Broglie: El electrón tiene una doble naturaleza como partícula y como onda.
o Principio de incertidumbre de Heisenberg: No se puede conocer simultáneamente y con exactitud la cantidad de movimiento y la posición de una partícula.
• Para los científicos, conocer la posición y la velocidad de un electrón no es posible. Se definen unas zonas del espacio en torno al núcleo en la que hay una gran probabilidad de encontrar el electrón, llamadas ORBITALES
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• ORBITALES: zonas alrededor del núcleo en las que hay mucha probabilidad de encontrar el electrón.
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•Modelo atómico Actual (cuántico o de orbitales)– Los electrones se disponen en el átomo de modo que ocupan las capas o
niveles electrónicos de menos a más energía – Cada nivel de energía está subdividido en conjuntos de subniveles de energía
muy similar. – Cada nivel tiene tantos subniveles como indica su número y pueden contener
un número máximo de electrones.
– Los electrones se distribuyen en los subniveles de energía, por lo que ocupan los subniveles de menor energía además energia.aquesta distribución se denomina configuración electrónica de un átomo.
Nivells (n) 1 2 3 4
Subnivells s s p s p d s p d f
Electrons per
subnivell2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
Electrons per nivell
2 8 8 , 10 8, 10 14
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Escribe en tu libreta:
a) La configuración electrónica del átomo de Neón. Busca los datos que necesites en la tabla periòdica.
b) Escribe la configuración electrónica del átomo de fósforo, con 15 electrones.
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Configuraciones electrónicas
Elemento Símbolo N. Atómico (Z) Configuración electrónica
Neón Ne 10 1s2 2s2 2p6
Sodio Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1
Magnesio Mg 12 1s2 2s2 2p6 3s2
Aluminio Al 13 1s2 2s2 2p6 3s23p1
Silicio Si 14 1s2 2s2 2p6 3s23p2
Fósforo P 15 1s2 2s2 2p6 3s23p3
Azufre S 16 1s2 2s2 2p6 3s23p4
Cloro Cl 17 1s2 2s2 2p6 3s23p5
Argón Ar 18 1s2 2s2 2p6 3s23p6
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Configuraciones electrónicas de los gases nobles
• Cómo reaccionan los elementos? Ceden o comparten electrones • ¿De qué depende la reactividad QUÍMICA de un elemento?
De su configuración electrónica. •Y, ¿qué quieren los elementos cuando se combinan? Alcanzar configuración electrónica de gas noble. Tener 8 electrones en la última capa energética.
Los electrones de la última capa (electrones de valencia) determinarán la reactividad química de un elemento.
Elemento Símbolo Nº atòmico (Z)
Config. electrónica
Helio He 2 1s2
Neón Ne 10 1s2 2s2 2p6
Argón Ar 18 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Criptón Kr 36 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
Xenón Xe 54 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
TABLA PERIÓDICA. Modelos atómicos
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•Un elemento gana o pierde electrones para alcanzar configuración de gas noble. •Elemento que pierde electrones: queda cargado positivamente: CATIÓN •Elemento que gana electrones: queda cargado negativamente: ANIÓN
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Elemento
Símbolo (Z)
Configuración electrónica átomo neutro
Electrones que intercambia
Ión Configuración electrónica ión
Aluminio Al (13) 1s22s22p63s23p1 Pierde 3 electrones
Al3+ 1s2 2s2 2p6
Sodio Na (11) 1s2 2s2 2p6 3s1 Pierde 1 electrón
Na1+ 1s2 2s2 2p6
Cloro Cl (17) 1s22s22p63s23p5 Gana 1 electrón
Cl1- 1s22s22p63s23p5
Oxígeno O (8) 1s2 2s2 2p4 Gana 2 electrones
O2- 1s2 2s2 2p6
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Mendeleiev (1869) hizo la primera ordenación de los elementos conocidos en función de su masa atómica. No se conocían las partículas que forman el átomo. Su tabla periódica tenía 12 series horizontales y 8 columnas verticales o grupos
LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL
-Los elementos están ordenados por número atómico creciente
- Hay 7 períodos y 18 grupos.
- Conocer la configuración electrónica es vital para deducir propiedades químicas y reactividad de los elementos.
TABLA PERIÓDICA
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TABLA PERIÓDICA
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Nombres especiales:
Grupo 1: Alcalinos
Grupo 2: Alcalinotérreos
Grupos 3-12: Elementos de transición
Grupo 13: Térreos
Grupo 14: Carbonoides
Grupo 15: Nitrogenoides
Grupo 16: Calcógenos
Grupo 17: Halógenos
Grupo 18: Gases nobles
TABLA PERIÓDICA
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¿Qué hace que un elemento tenga unas determinadas propiedades químicas?
Su configuración electrónica.
Los elementos de un mismo grupo tienen características químicas similares porque tienen el mismo número de electrones de valencia.
Grup 1: 1 electrón de valencia
Grup 2: 2 electrones de valencia
Grup 13: 3 electrones de valencia
....
Grup 17: 7 electrones de valencia
TABLA PERIÓDICA
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PROPIEDADES PERIÓDICAS:
Carácter metálico: metales, no metales, semimetales.
Volumen atómico.
Volumen iónico.
TABLA PERIÓDICA
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Metales:
Propiedades físicas:
- Brillo característica
- Fácil mecanización en láminas finas (maleabilidad) e hilos delgados (ductilidad).
- Buena conductividad eléctrica y térmica.
- Son sólidos a temperatura ambiente excepto Mercurio (Hg) y Galio (Ga).
- Suelen tener densidades altas, pero también los hay que la tienen baja como el sodio.
- Muchos metales son duros y presentan gran resistencia a la rotura. Excepción el sodio.
TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico
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Metales
OroCobre
Plomo
Sodio HierroPlatino
Mercurio
TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico
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No metales: Propiedades físicas:
- La mayoría son gases, pero también hay algún líquido y algún sólido.
- La mayoría son malos conductores del calor y de la electricidad.
CloroBromo
Iodo
Carbono grafito, diamante
TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico
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Estructuras carbono grafito y diamante
TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico
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Semimetales: Características intermedias entre metales y no metales.
Son Boro, Silicio, Germanio, Arsénico, Antimonio, Telurio, Astato.
Boro
Silicio
Germanio
TABLA PERIÓDICA: Carácter metálico
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Volumen atómico corresponde al volumen de la esfera que dibujan los electrones. Se obtiene a partir del radio de la esfera.
V atòmico = · r34
3
El volumen atómico:
-En un grupo augmenta hacia abajo.
-En un periodo disminuye hacia la derecha.+
+
-
-
En general, los elementos con V atómico pequeño, tienen los electrones del nivel más externo fuertemente atraídos por el núcleo y, por tanto, son cedidos con dificultad. Por el contrario, los que tienen volúmenes grandes los ceden con facilidad.
TABLA PERIÓDICA: Volumen atómico
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Volumen iónico:
Cuando se pierde un electrón el volumen disminuye.
Cuando se gana un electrón el volumen augmenta.
TABLA PERIÓDICA: Volumen iónico