estructura electrónica - clase 03

ESTRUCTURA ELECTRÓNICA

Dra. Mercedes Puca

QUÍMICA

Facultad de Ingeniería Industrial y comercial

USIL

UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA

Introducción

Continuación…………..

Números cuánticos

Números cuánticos

Orbital

Los números cuánticos están relacionados don

distintas propiedades de los estados electrónicos.

La solución de la ecuación de Schrödinger muestra que para el átomo de hidrógeno el estado caracterizado por el conjunto (n, l, ml, ms) tiene una energía dada por:

hidrógeno) el (para nR

- E 2H

• n : principal 1, 2, 3,..., .• l : azimutal 0, 1,..., n-1.• ml : magnético –l, -l+1,..., l-1, l.• ms : spin –1/2, +1/2.

Orbitales

s (l=0)

Orbitales p (l=1) ml (-1; 0; 1)

Orbitales dl

ml

Qué es la configuración electrónica?

Cómo se construye la configuración electrónica?

(Energía)

Reglas de construcción de la configuración electrónica

“En un átomo no puede haber dos electrones con los 4 números cuánticos iguales”.

Principio de mínima energía

Configuraciones Electrónicas

Principio de exclusión de Pauli y Regla de Hund

Ejemplos de configuraciones electrónicas

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Escriba la configuración cuántica:

Ejercicio 2

Configuración electrónica por el método abreviado

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Escriba la configuración abreviada para los siguientes átomos.

Ejercicio 3

Elementos con configuración irregular

Qué es la hibridación?

Continuación……

Caracterización de los electrones

Gráficas de algunos átomos

Configuración electrónica en la tabla periódica

Número atómico y número másico.

• Número atómico (Z): es el número de protones que tiene un átomo. Es distinto para cada elemento.

• Número másico (A): es la suma de protones y neutrones de un núcleo atómico. (A = Z + N)

• Símbolo. Ejemplo: Cl

A

Z

37

17

Tipos de átomos

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Iones

A y Z para iones y cationes

Calcular el número de protones y electrones en cada uno de los átomos y iones.

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 4

Masa atómica

• Es la media ponderal (teniendo en cuenta el % en que está cada uno) de la masa de cada uno de los isótopos de un elemento.

• Se mide en UMAs (u) (doceava parte de la masa del 12C.

• 1 u = 1,66 ·10–24 g (1/6,023 ·1023)= 1,66 ·10–27 kg

mol

mol

Ejemplo 1: El neón es un elemento químico de Z=10. En la naturaleza se encuentra tres isótopos de masas atómicas 19,99, 20,99 y 21,99 UMAs. Si sus proporciones respectivas

son del 90,92 %. 0,26 % y 8,82 % calcula la masa atómica en UMAs y kg.

(90,92 ·19,99 +0,26 ·20,99 + 8,82 ·21,99)UMA——————————————————————— = 100

= 20,17 UMAs · 1,66 ·10–27 kg/UMA =

= 3,348 · 10–26 kg

Ejemplo 2: La masa atómica del cloro es 35,45 UMAs. Si tiene dos isótopos, 35Cl y 37Cl, de masas 34,97 y 36,93 UMA. Calcular el % de

cada uno de ellos.

34,97 UMA x +36,93 · (100 – x) 35,45 UMA = ——————————————— = 100De donde X = 75,51 % del isótopo 35Cl 24,49 % del isótopo 37Cl

Masa molecular• Es la suma de las masas atómicas.Ejemplo 1: Calcula la masa molecular del carbonato de calcio (CaCO3 ).

Expresa la masa molecular en unida-des de masa atómica y en unidades S.I. ¿En qué unidades se expresa la masa molecular relativa? Mat(Ca) =40,08 u. Mat(C) =12,011 u. Mat(O)=15,9994 u. 1 u = 1,6605 · 10–27 kg.

• M (CaCO3)= 1 · Mat (Ca) + 1 · Mat(C) + 3 · Mat (O) = 40,08 u +12,011 u + 3 · 15,9994 u =

• = 100,09 u• 100,09 u ·(1,6605 · 10–27 kg/u) = 1,6612 ·10–25 kg

Ejercicio 2: ¿ Cuántas moléculas de Cl2 hay en 12g de cloro molecular?. Si todas las moléculas de Cl2 se disociaran para dar átomos de cloro, ¿ Cuántos átomos de cloro atómico se obtendrían?

La masa molecular de Cl2 es 35,45u · 2 =70,9 u. Luego un mol de Cl2 son 70,9 g. En los 12 g de Cl2 hay:

m 12 g n = = = 0,169 moles de Cl2 M 70,9 g/mol

Teniendo en cuenta que en un mol 6,02 · 1023 moléc. 0,169 moles contienen:

0,169 moles · 6,02 ·1023 moléculas/mol == 1,017 · 1023 moléculas Cl2

2 át. Cl1,017·1023 moléc. Cl2 · = 2,034·1023 át. Cl moléc. Cl2