numeros cuanticos y configuracion electronica

1.-Número Cuántico Principal (n)

Indica el nivel energético donde se pude encontrar un electrón. Tiene relación con la distancia media del electrón al núcleo y nos da una idea del tamaño del orbital.

n: adquiere valores positivos y enteros

n= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ó K, L, M, N, O, P, Q

Únicamente se encuentran llenos hasta el nivel energético 7, en lo que se conoce como estado basal, debido a que en la tabla periódica los elementos conocidos solo ocupan 7 periodos.

2.- Número Cuántico Azimutal o de Forma (l)

Nos da la idea de la forma que tiene el Orbital (zona de probabilidad donde se puede encontrar un electrón)

Adquiere valores desde 0 hasta n-1

El número cuántico azimutal determina la excentricidad de la órbita, cuanto mayor sea, más excéntrica será, es decir, más aplanada será la elipse que recorre el electrón. Su valor depende del número cuántico  principal n, pudiendo variar desde 0 hasta una unidad menos que éste(desde 0 hasta n-1). Así, en la capa K, como nvale 1, l sólo puede tomar el valor 0, correspondiente a una órbita circular. En la capa M, en la que n toma el valor de 3, l tomará los valores de 0, 1 y 2, el primero correspondiente a una órbita circular y los segundos a órbitas cada vez más excéntricas.

En cada nivel, existe un determinado número de Subniveles de energía igual al nivel correspondiente, que son:

Subnivel	Valor	Orbitales	E- por Subnivel	Forma
s	0	1	2	Esférica
p	1	3	6	Cacahuate
d	2	5	10	Trébol de 4 hojas
f	3	7	14	Moñito

 

3.- Número Cuántico Magnético (m)

El número cuántico magnético determina la orientación espacial de las órbitas, de las elipses. Adquiere valores desde -l, pasando por cero, hasta +l.  

Si l= 0; entonces m=0

Si l=1; entonces m= -1,0, 1

Si l=2; entonces m= -2,-1, 0, 1, 2.

Si l=3; entonces m= -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3.

Recta Numérica para entender el Número Cuántico Magnético

Así, si el valor de l es 2, las órbitas podrán tener 5 orientaciones en el espacio, con los valores de m -2, -1, 0, 1 y 2. Si el número cuántico azimutal es 1, existen tres orientaciones posible (-1, 0 y 1), mientras que si es 0, sólo hay una posible orientación espacial, correspondiente al valor de m 0.

4.- Número Cuántico de Espín

Indica el sentido en en cual se asocia físicamente al electrón como un cuerpo que gira sobre su propio eje.

Adquiere valores de +1/2 y -1/2.

La diferencia de signos indica que un electrón “gira” en un sentido y el otro en sentido contrario.

Giro del electrón= Número Cuántico de Espín.

Ahora bien, debemos saber que los electrones, se representan mediante felchas (en la Configuración Electrónica Gráfica o Vectorial), así que una flecha hacia arriba, indica que el electrón gira hacia la derecha, y por tanto su valor es de +1/2; por el contrario, si la flecha está hacia abajo, el electrón está girandohacia la izquierda, y por tanto su valor es de -1/2.

Todos estos números cuánticos, se deben tomar en cuenta en la realización tanto de la Configuración Electrónica, como de la Configuración Electrónica Gráfica.

Principio de Multiplicidad o regla de Hund

Cuando los electrones se agregan a orbitales que tienen la misma energía (degenerados), lo deben de hacer entrando un electrón en cada orbital (en forma desapareada con un espín paralelo), antes de completar dos apareados. Los orbitales que tienen la misma energía, llamados también “orbitales degenerados”, son los p, d y f.

Configuración Electrónica

Regla de las Diagonales

Consiste en la distribución de los electrones en los diferentes orbitales de un átomo, y para desarrollarla se aplica la Regla de las Diagonales:Se toman las flechas de arriba hacia abajo y del extremo superior a la punta, una tras otra. Así que en cada orbital, se deberán llenar con 2 electrones máximo ( Primero el orbital 1s= 2e-; después 2s= con 2e-; después el 2p= 6e- <aquí recordemos que el subnivel p tiene 3 elipces, cada una se llena con 2e->y asi sucesivamente hasta llegar a los subniveles u orbitales d con 10e- <debido a que contiene 5 elipces> y los subniveles f con 14 e- <pues tiene 7 elipces>; realizaremos este llenado hasta que completemos el número de electrones que contiene el átomo).

 Los elementos tendrán una terminación en su configuración electrónica de acuerdo a su posición en la tabla periódica. El último nivel de la configuración electrónica coincide con los periodos del elemento considerado siempre y cuando esté en los bloques “s” o “p”; mientras que en el “d” se resta una unidad y en el “f ” se le restan 2 unidades al periodo correspondiente.

Configuración Electrónica Vectorial o Gráfica

Ahora que se han expuesto las bases de la esta configuración también llamada Vectorial, podemos llevarla acabo adecuadamente. Dicha Configuración es laboriosa pero útil para entender como se van agregando los electrones en los respectivos subniveles .

Se utilizan las flechas y la Regla de Hund al adicionar los electrones correspondientes. La principal base de la Configuración Gráfica es la Configuración Electrónica, ya que el Superíndice que aparece en cada uno de los orbitales indica el número de electrones que estos contienen, y los cuales serán representados por las flechas antes vistas en el Número Cuántico de Espín y en la Regla de Hund.

Es decir, retomaremos el hecho de que una flecha en un sentido, expresa un electrón desapareado, o que se encuentra solo en un orbital, mientras que 2 flechas en sentido opuesto, indican que hay un par electrónico apareado en el orbital, o sea, 2 electrones.

A continuacíon, te presento una presentacion de Power Point, que contiene todo lo expuesto anteriormente, mas un breve ejemplo de la configuración gráfica, con el objeto de ampliar la explicación y dejar el tema más entendible.

regla del octeto

La regla del octeto establece que los átomos de los elementos se enlazan unos a otros en el intento de completar su capa de valencia (ultima capa de la electrosfera).

La denominación regla del octeto surgió en razón de la cantidad establecida de electrones para la estabilidad de un elemento, o sea, el átomo queda estable cuando presenta en su capa de valencia 8 electrones.

Para alcanzar tal estabilidad sugerida por la regla del octeto, cada elemento precisa ganar o perder (compartir) electrones en los enlaces químicos, de esa forma ellos adquieren ocho electrones en la capa de valencia.

Por ejemplo tenemos:

Veamos que los átomos de oxígeno se enlazan para alcanzar la estabilidad sugerida por la regla del octeto. Los diferentes colores de electrosfera mostrados en la figura nos ayudan a interpretar lo siguiente:

1 – Átomos de Oxigeno poseen seis electrones en la capa de valencia (anillo externo en la figura)

2 – Para volverse estables precisan contar con ocho electrones. ¿Y como lo logran entonces?

Comparten dos electrones (indicado en la unión de los dos anillos), formando una molécula de gas oxígeno (O2)

La justificativa para esta regla es que las moléculas o iones, tienden a ser más estables cuando la capa de electrones externa de cada uno de sus átomos está llena con ocho electrones (configuración de un gas noble).

prpiedades periodicas

¿Qué son?

Son propiedades que presentan los elementos químicos y que se repiten secuencialmente en la tabla periódica. Por la colocación en la misma de un elemento , podemos deducir que valores presentan dichas propiedades así como su comportamiento químico.

Su estudio en la tabla

Tal y como hemos dicho, vamos a encontrar una periodicidad de esas propiedades en la tabla. esto supone, por ejemplo, que la variación de una de ellas en los grupos va a responder a una regla general. Esto nos permite, al conocer estas reglas de variación, cual va a ser el comportamiento químico de un elemento, ya que dicho comportamiento, depende en gran manera, de sus propiedades periódicas.

Principales propiedades periódicas

Hay un gran número de propiedades periódicas. Entre las más importantes destacaríamos:

- Estructura electrónica: distribución de los electrones en los orbitales del átomo

- Potencial de ionización: energía necesaria para arrancarle un electrón.

- Electronegatividad: mide la tendencia para atraer electrones.

- Afinidad electrónica: energía liberada al captar un electrón.

- Carácter metálico: define su comportamiento metálico o no metálico.

- Valencia iónica: número de electrones que necesita ganar o perder para el octete.

Otras propiedades periódicas

Podemos enumerar

- Volumen atómico                           - Radio iónico                                  - Radio atómico

- Densidad                                       - Calor específico                             - Calor de vaporización

- Punto de ebullición                         - Punto de fusión                             - Valencia covalente

- Carácter oxidante o reductor

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

La tabla periódica es un esquema que incluye a los elementos químicos dispuestos por orden de número atómico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos.

Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas grupos.

El primer periodo (la primera hilera), que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos.

Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6.

El periodo largo 7 incluye el grupo de los actínidos, que ha sido completado sintetizando núcleos radiactivos más allá del elemento 92, el uranio.

Los grupos o columnas verticales de la tabla periódica se clasifican tradicionalmente de izquierda a derecha utilizando números romanos seguidos de las letras 'A' o 'B', en donde la 'B' se refiere a los elementos de transición.

Todos los elementos de un grupo presentan una gran semejanza y, por lo general, difieren de los elementos de los demás grupos. Por ejemplo, los elementos del grupo IA, a excepción del hidrógeno, son metales con valencia química +1; mientras que los del grupo  VIIA, exceptuando el astato, son no metales, que normalmente forman compuestos con valencia -1.

COMPUESTO se entiendo como compuesto a aquel en el que se encuentran dos o mas elementos y este puede ser subdividido en varios elementos.
ELEMENTO se entiende como elemento a aquel que ya tiene una composición fija y definida y no puede ser dividido.
en esta tabla se encuentran varios grupos los cuales son: metales gases nobles calcogenos halogenos metales alcalinos metales de transición metales alcalinoterreos

LA MATERIA 

La materia está integrada por átomos, partículas diminutas que, a su vez, se componen de otras aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas, las cuales  se agrupan para constituir los diferentes objetos.

PROPIEDADES DE LA MATERIA

Las sustancias se identifican y se distinguen unas de otras por medio de sus cualidades físicas y químicas. Las propiedades que tiene la materia se conforman por las diferentes maneras en las que una sustancia estimula nuestros sentidos o  los instrumentos de medición. Las propiedades de la materia son las que nos permiten diferenciar el agua del alcohol, el azúcar de la sal o el oro de la plata. Se dividen en 2 grandes grupos: generales y específicas.

Propiedades generales o extrínsecas

Son aquellas que presentan todos los cuerpos, así que no permiten diferenciar una sustancia de otra.

1. Masa: es la cantidad de materia contenida en cualquier volumen. La masa de un cuerpo es la misma en cualquier parte de la Tierra o fuera de ésta.
2. Volumen: se refiere al espacio que ocupa un cuerpo.
3. Peso: es la fuerza con que la Tierra atrae un cuerpo por acción de la gravedad. Hay lugares en donde la fuerza de gravedad es menor, como en la Luna o en una montaña, en donde el peso de un cuerpo disminuye.
4. Divisibilidad: es la propiedad que tiene cualquier cuerpo de romperse en pedazos más pequeños hasta llegar a la unidad mínima: el átomo
5. Inercia: esta propiedad de los cuerpos a tender a mantenerse en estado de reposo o de movimiento.
6. Impenetrabilidad: es la imposibilidad de que dos cuerpos ocupen el mismo espacio al mismo tiempo.
7. Elasticidad: propiedad que tienen los cuerpos de cambiar su forma cuando se les aplica una fuerza adecuada, y de recobrar la forma original cuando se suspende la acción de la fuerza. La elasticidad tiene un límite, si se sobrepasa, el cuerpo sufre una deformación permanente o se rompe.

Propiedades específicas o intrínsecas

Estas propiedades caracterizan a cada sustancia y permiten su identificación y diferenciación. Las propiedades específicas pueden ser físicas o químicas, dependiendo de si se manifiestan con o sin alteración de su composición molecular.

Propiedades específicas físicas: son las que se pueden medir y observar sin que cambie la composición o identidad de la sustancia.

1. Densidad: la cantidad de masa por volumen de un cuerpo.
2. Estado físico: sólido, líquido o gaseoso.
3. Propiedades organolépticas: color, sabor, olor, etcétera.
4. Temperatura de ebullición: ¿a qué temperatura debe de estar el cuerpo para pasar de estado líquido a gaseoso?
5. Punto de fusión: la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido-líquido, es decir la materia pasa de estado sólido a estado líquido, se funde.
6. Solubilidad: la capacidad de una determinada sustancia de disolverse en un determinado medio.
7. Dureza: la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como penetración, abrasión, rayado, cortadura, deformaciones permanentes, entre otras.
8. Conductividad eléctrica: la medida de la capacidad de un material para dejar pasar libremente la corriente eléctrica.
9. Conductividad calorífica o térmica:propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor.
10. Calor latente: es la energía absorbida por las sustancias al cambiar de estado, de sólido a líquido (calor latente de fusión) o de líquido a gaseoso (calor latente de vaporización).

ESTADOS DE LA MATERIA 

Estados Principales	Características
Sólido	- Poseen forma propia, sus moléculas se hallan en un estado de orden regular, no son compresibles, entre sus moléculas predomina la fuerza de atracción.
Liquido	- No tiene forma propia, sus moléculas no se hallan en estado de orden regular, tiene superficie libre y horizontal, no son compresibles, las fuerzas de atracción y repulsión están equilibradas.
Gaseoso	- No tienen forma propia, sus moléculas tienen mucha movilidad y lo hacen en espacios muy grandes con respecto a su propio volumen, poseen fuerza expansiva, no tienen superficie libre, son fácilmente compresibles, predominan entre sus moléculas las fuerzas de repulsión.

Cambios físicos y químicos en la materia

1. Cambios físicos

Son aquellos en los que la materia no cambia su estructura, ni su composición; es decir solo cambia su tamaño, su forma, su posición o su estado de agregación, ocurre un cambio físico. Por ejemplo la solidificación del agua: al bajar su temperatura a cero grados centígrados, ésta se congela y forma hielo, pasa del estado líquido al estado sólido, pero sigue siendo agua.

podemos mencionar algunos: 

• La evaporación del agua
• Hacer leña de un árbol
• Cortar un papel

• 2.Cambios químicos

Son aquellos cuando la materia cambia en su composición y propiedades es un cambio químico; es decir las sustancias iniciales se transforman y no se parecen a las sustancias obtenidas después del cambio ocurre un cambio químico, por ejemplo la fermentación del jugo de la uva produce el vino: el jugo de uva es muy dulce y rico en glucosa, una vez fermentado se obtiene alcohol etílico, que es una sustancias con diferentes propiedades a la glucosa que es un azúcar.

podemos mencionar algunos:

• Las oxidaciones de los metales
• La fotosíntesis
• El crecimiento de una planta