![Page 1: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/1.jpg)
Estructura atòmica i classificació dels elements0
![Page 2: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/2.jpg)
Model atòmic de Rutherford1
![Page 3: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/3.jpg)
Model atòmic de Rutherford1
Model de Rutherford:
- la majoria de la massa i tota la càrrega positiva de l’àtom es concentra en una regió reduïda denominada nucli
- la magnitud de càrrega positiva és diferent per a cada àtom - fora del nucli a gran distància es mouen els electrons en un nombre igual
al d’unitats positives al nucli. L’àtom és elèctricament neutre.
![Page 4: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/4.jpg)
Model atòmic de Rutherford1
LIMITACIONS del model de Rutherford:
1) Inestabilitat: les càrregues positives del nucli es repel·len. (el problema es va resoldre amb el descobriment del neutró)
2) Segons les lleis de l’electromagnetisme, les energies emeses per l’electró passarien d’un valor màxim a un mínim donant com a resultat un espectre d’emissió continu. (el problema es va resoldre aplicant la teòria quàntica introduïda per Plank)
![Page 5: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/5.jpg)
Espectres atòmics2
- longitud d’ona (λ): distància entre dos màxims o mínims successius
- freqüència (ν): nombre d’oscil·lacions que passen per cada punt per unitat de temps
![Page 6: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/6.jpg)
Espectres atòmics2
- longitud d’ona (λ) i freqüència es relacionen a través de l’expressió:
c = 3x108 ms-1
![Page 7: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/7.jpg)
Espectres atòmics2
1) La làmpada de sodi emet llum de longitud d’ona de 589nm. Quina és la freqüència d’aquesta radiació? c = 3x108 ms-1
![Page 8: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/8.jpg)
Espectres atòmics2
1) La làmpada de sodi emet llum de longitud d’ona de 589nm. Quina és la freqüència d’aquesta radiació? c = 3x108 ms-1
![Page 9: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/9.jpg)
Espectres atòmics2
1) Espectre continu: la llum passa a través d’un prisma d’un espectroscopi es descompon en un espectre de tots els colors.
2) Espectre d’emissió: és el format per les radiacions electromagnètiques que emet directament un cos.
3) Espectre d’absorció: indica les energies absorbides per un cos o substància.
![Page 10: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/10.jpg)
Espectres atòmics2
![Page 11: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/11.jpg)
Espectres atòmics2
Espectre d’emissió i absorció de l’hidrogen.
Cada element químic té els seus propis espectres d’emissió i absorció.
![Page 12: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/12.jpg)
Quantificació d’energia3
3.1) Radiació del cos negre:
- A mesura que la temperatura augmenta, la longitud d’ona decreix - Max Planck va arribar a la conclusió que la radiació únicament podia ser
emesa o absorbida de forma discontinua
![Page 13: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/13.jpg)
Quantificació d’energia3
Equació de Planck:
constant de Planck
![Page 14: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/14.jpg)
Quantificació d’energia3
2) La làmpada de sodi emet llum de longitud d’ona de 589nm. Quina és la seva energia? c = 3x108 ms-1 h = 6,63x10-34 J·s
![Page 15: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/15.jpg)
Quantificació d’energia3
2) La làmpada de sodi emet llum de longitud d’ona de 589nm. Quina és la seva energia? c = 3x108 ms-1 h = 6,63x10-34 J·s
![Page 16: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/16.jpg)
Quantificació d’energia3
3) Calculeu l’energia d’1 mol de fotons d’una radiació electromagnètica de longitud d’ona λ = 600 nm.
4) Apliquem a una determinada molècula les radiacions electromagnètiques següents: radiació A (2,50 · 10−17 J), radiació B (2, 50 · 10−6 m) i radiació C (4,10 · 1015 s−1 ). Ordeneu-les de menys a més energia.
5) La radiació de longitud d’ona 242,4 nm és la longitud d’ona més llarga que produeix la fotodissociació del O2. Quina és l’energia del fotó? I la d’un mol de fotons?
c = 3·108 ms-1
h = 6,63·10-34 J·s Na = 6,023·1023mol-1
![Page 17: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/17.jpg)
Quantificació d’energia3
3.2) Efecte fotoelèctric:
- existeix una freqüència llindar mínima per a cada metall per sota la qual no s’obté emissió fotoelèctrica per molta que sigui la intensitat
- augmentar la intensitat produeix emissions més nombroses (l’energia no canvia)
- a major freqüència major serà la energia cinètica dels electrons emesos
E < Eo E > Eo
![Page 18: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/18.jpg)
Quantificació d’energia3
3.2) Efecte fotoelèctric:
E = Eo + Ec
![Page 19: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/19.jpg)
Quantificació d’energia3
1eV = 1,6 · 10-19 J
L’electronvolt (eV) és una unitat d’energia equivalent a l’energia cinètica que adquireix un electró en ser accelerat, al buit, per una diferència de potencial d’1 volt.
![Page 20: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/20.jpg)
Quantificació d’energia3
6) El treball d’extracció, o funció de treball, del sodi és de 2,5 eV. Si la longitud d’ona de la llum incident és de 3·10-7 m, es produirà extracció d’electrons de sodi?
7) Determina la energia cinètica i la velocitat dels electrons arrancats d’un metall quan hi incideix llum de freqüència 1000 Hz. La freqüència llindar del metall és de 500 Hz. Dades: me = 9,11·10-31 Kg
c = 3·108 ms-1
h = 6,63·10-34 J·s eV = 1,6·10-19J
![Page 21: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/21.jpg)
Model atòmic de Bohr4
Model de Bohr (postulats):
1) Els electrons giren al voltant del nucli en òrbites estacionàries sense emetre energia.
2) Només són possibles les orbites en que l’electró té un moment angular que és múltiple enter de h/2π
3) Quan un electró passa d’una òrbita superior a una òrbita inferior, la diferència d’energies entre ambdues òrbites s’emet en forma de radiació electromagnètica (fotó).
![Page 22: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/22.jpg)
Model atòmic de Bohr4
D’aquests postulats es desprèn que en l’àtom de Bohr, el radi de les energies i l’energia de l’electró depenen d’un nombre n que únicament pot tenir valors naturals (n = 1, 2, 3, . . .).
![Page 23: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/23.jpg)
Model atòmic de Bohr4
Transicions de l’electró de l’àtom d’hidrogen
![Page 24: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/24.jpg)
Model atòmic de Bohr4
LIMITACIONS del model de Bohr:
1) No és capaç d’interpretar els espectres d’emissió d’altres àtoms diferents del d’hidrogen
2) No justifica l’efecte Zeeman, es dir, el desdoblament de nivells com a subnivells en l’espectre d’emissió de l’hidrogen
Model de Bohr-Sommerfeld
![Page 25: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/25.jpg)
Propietats ondulatòries de la matèria5
5.1) Dualitat ona-corpuscle. Principi de De Broglie
- La llum té una doble naturalesa, ondulatòria i corpuscular. - De Broglie unifica les dues teories existents sobre la llum, la clàssica que
considera la llum com una ona i la corpuscular d’Einstein. - La llum es comporta com una ona quan es propaga i com un corpuscle
quan interacciona amb la matèria.
Cada partícula du associada una ona, la qual té una longitud d’ona:
![Page 26: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/26.jpg)
Propietats ondulatòries de la matèria5
8) Quina és la longitud d’ona associada als electrons que es mouen a una velocitat que és la dècima part de la velocitat de la llum? Dades: me = 9,11·10-31 Kg | c = 3·108 ms-1 | h = 6,626·10-34 Js
9) A quina velocitat ha d’accelerar-se un feix de protons per a posseir una longitud d’ona de De Broglie de 20 pm (1pm = 10-12m)?Dades: mp = 1,673·10-27 Kg | h = 6,626·10-34 Js
10) Calcula la longitud d’ona associada a una pilota de tenis de 57g que es mou amb una velocitat de 210 km/h després del servei de Rafa Nadal. Dades: h = 6,626·10-34 Js
11) Calcula la longitud d’ona associada a un electró que es emés pel sodi quan s’il·lumina amb una radiació de 4 eV. Dades: h = 6,626·10-34 Js | me = 9,11·10-31 Kg | c = 3·108 ms-1 | WNa = 2,6 eV
![Page 27: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/27.jpg)
Propietats ondulatòries de la matèria5
5.2) Principi d’incertesa de Heisenberg
En el món microscòpic és impossible realitzar una mesura sense modificar la situació inicial del sistema.
És conceptualment impossible conèixer simultàniament i amb exactitud el moment lineal i la posició d’una partícula en moviment.
Orbital: regió de l’espai al voltant del nucli en què és màxima la probabilitat de trobar l’electró amb una energia determinada.
![Page 28: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/28.jpg)
Model quàntic6
Nombres quàntics:
- La posició de cada electró a l’àtom està determinada per quatre nombres quàntics:
‣ n: nombre quàntic principal ‣ l: nombre quàntic secundari ‣ ml: nombre quàntic magnètic ‣ s: nombre quàntic d’espín
![Page 29: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/29.jpg)
Model quàntic6
Nombres quàntics:
- Pot tenir valors enters i positius (n = 1, 2, 3…) - Associat a l’energia del orbital i a les seves dimensions - Quant més gran sigui n major serà la seva energia
n nombre quàntic principal
![Page 30: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/30.jpg)
Model quàntic6
Nombres quàntics:
- Pot tenir valors sencers que van des de 0 fins a n-1 (l = 0, 1, 2, 3…) - Ens dóna idea de l’energia i la forma de l’orbital - A química el més freqüent és utilitzar la notació espectroscòpica:
l nombre quàntic secundari
![Page 31: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/31.jpg)
Model quàntic6
orbitals s (l = 0)
![Page 32: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/32.jpg)
Model quàntic6
orbitals p (l = 1)
![Page 33: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/33.jpg)
Model quàntic6
orbitals d (l = 2)
orbitals f (l = 3)
![Page 34: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/34.jpg)
Model quàntic6
Nombres quàntics:
- Pren valors des de -l, … 0 …., +l - Ens dóna idea de l’orientació de l’orbital a l’espai
ml nombre quàntic magnètic
![Page 35: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/35.jpg)
Model quàntic6
Nombres quàntics:
- Pot valer +1/2 o -1/2 - Indica el sentit del gir de l’electró sobre si mateix
s nombre quàntic d’espín
![Page 36: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/36.jpg)
Model quàntic6
![Page 37: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/37.jpg)
Model quàntic6
12) Indica quins dels següents nombres quàntics són possibles i quins no.
• (3, 2, -2, 1/2) • (4, 0, 1, 1/2) • (2, 2, -1, -1/2) • (2, -1, 0, 0) • (2, -1, 1, 1/2) • (2, 1, -1, 1/2) • (1, 1, 0, -1/2) • (3, 1, 2, 1/2)
13) Indica els valors possibles dels nombres quàntics per a un electró situat en un orbital 4f.
![Page 38: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/38.jpg)
Model quàntic6
12) Indica quins dels següents nombres quàntics són possibles i quins no.
• (3, 2, -2, 1/2) SI • (4, 0, 1, 1/2) NO —> si l = 0, ml = 0 • (2, 2, -1, -1/2) NO —> l = 1 • (2, -1, 0, 0) NO —> l ha de ser positiu, l = 1, spin +1/2 o -1/2 • (2, -1, 1, 1/2) NO —> l ha de ser positiu, l = 1 • (2, 1, -1, 1/2) SI • (1, 1, 0, -1/2) NO —> l ha de ser com a màxim n-1, l hauria de ser 0 • (3, 1, 2, 1/2) NO —> ml no pot ser major a l, per a l=1 ml = -1, 0, 1
13) Indica els valors possibles dels nombres quàntics per a un electró situat en un orbital 4f.‣ n = 4 ‣ l = 3 ‣ ml = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 ‣ s = -1/2, +1/2
![Page 39: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/39.jpg)
Configuració electrònica7
Els electrons ocuparan els orbital de manera que es minimitzi l’energia. A aquesta configuració l’anomenam configuració fonamental.
Estat fonamentalEstat en el qual l’àtom té la menor energia possible
Estat excitatSi es proporciona l’energia adequada els electrons poden accedir a orbitals de més energia
absorció d’energia
emissió d’energia
![Page 40: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/40.jpg)
Configuració electrònica7
L’energia dels orbitals depèn principalment del valor de n, però també del de l. Els orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells per ordre d’energia creixent.
![Page 41: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/41.jpg)
Configuració electrònica7
Procés Aufbau (regla de Madelung): procés d’ompliment d’electrons dels distints subnivells d’un àtom.
Principi d’exclusió de Pauli: dos electrons d’un mateix àtom no poden tenir els quatre nombres quàntics iguals
Regla de màxima multiplicitat de Hund: Mentre sigui possible, els electrons es col·loquen solitaris als orbitals de cada subnivell, evitant formar parelles en el mateix orbital. És a dir, amb els espins desaparellats.
Diagrama de Moeller
![Page 42: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/42.jpg)
Configuració electrònica7
Exemple: configuració electrònica del àtom de brom (Z = 35)
35Br: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
35Br: [Ar] 4s2 3d10 4p5
configuració electrònica
configuració electrònica abreujada
representació gràfica 35Br: [Ar] 4s2 3d10 4p5
![Page 43: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/43.jpg)
Configuració electrònica7
14) Escriu la configuració electrònica dels elements: 12Mg, 34Se, 40Zr i 62Sm. 15) Escriu la configuració electrònica dels ions: K+, Fe2+ i Cl-. 16) Calcula els nombres quàntics corresponents a l’electró la notació del qual
és 3d7. 17) Siga l’element X de nombre atòmic 33.
a. Quina és la configuració electrònica? b. Quin tipus d’element és? c. Quin és l’electró diferenciador? Calcula els nombres quàntics. d. Quins són els nombres quàntics corresponents a l’orbital 4s?
18) Raoneu si les configuracions electròniques següents dels àtoms neutres M i N incompleixen algunes de les regles o principis que corresponen aplicar per a establir la configuració electrònica dels àtoms en estat fonamental
1s 2s 2p 1s 2s 2p
M: N:
![Page 44: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/44.jpg)
Configuració electrònica7
Estat excitat
Anomalies en la configuració electrònica
configuració electrònica
configuració electrònica esperada
• No segueix la seqüència d’ompliment dels electrons.
• Es corresponen a configuracions en que s’han produït transicions d’electrons.
1s2 2s1 2p3 1s2 2s2 3s2
Carboni en estat excitat No és possible, promocionen dos electrons i se salten el nivell p
![Page 45: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/45.jpg)
Taula periòdica8
Taula periòdica de Mendeléiv:
Llei periòdica: quan els elements s’organitzen en ordre creixent de les seves masses atòmiques, algunes propietats es repeteixen periòdicament.
Taula periòdica de Werner i Paneth (taula periòdica actual)
Llei periòdica: quan els elements s’organitzen en ordre creixent del seus nombres atòmics, algunes propietats es repeteixen periòdicament.
descobriment del nombre atòmic i reformulació de la llei periòdica
![Page 46: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/46.jpg)
Taula periòdica8
![Page 47: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/47.jpg)
Taula periòdica8
• Hi ha una relació directa entre l’últim orbital ocupat per un electró d’un àtom i la seva posició a la taula periòdica.
• La taula periòdica es classifica en quatre blocs: • Bloc “s”: a la esquerra de la taula • Bloc “p”: a la dreta de la taula • Bloc “d”: en el centre de la taula • Bloc “f”: en la part inferior de la taula
![Page 48: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/48.jpg)
Taula periòdica8
![Page 49: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/49.jpg)
Taula periòdica8
Bloc Grup Nom Conf. e-
s 1 2
Alcalins Alcalinoterris
ns1
ns2
p
13 14 15 16 17 18
Terris Carbonoides Nitrogenoides
Anfíges Halògens
Gasos nobles
ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6
d 3-12 Elements de transició ns2(n-1)d1-10
f Elements de transició interna ns2(n-1)d1(n-2)f1-14
Grups de la taula periòdica
Coneixent la posició d’un element en la taula periòdica podem conèixer-ne la configuració electrònica i viceversa.
![Page 50: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/50.jpg)
Taula periòdica8
Exemple: determinar la posició que ocuparà un àtom amb la següent configuració electrònica: X: [Xe] 5d46s2
X
![Page 51: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/51.jpg)
Taula periòdica8
Apantallament (a): es produeix per la repulsió entre els electrons de l’àtom
![Page 52: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/52.jpg)
Taula periòdica8
Carrega nuclear efectiva: és la càrrega real que manté unit un e- al nucli.
Depèn de: - Nombre atòmic (Z) - Apantallament (a)
Ambdós efectes s’oposen: - A major Z major Z* - A major apantallament menor Z*
Z* = Z - a
![Page 53: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/53.jpg)
Taula periòdica8
Variació de Z* en la taula periòdica
![Page 54: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/54.jpg)
Propietats periòdiques dels elements9
Radi atòmic:- Meitat de la distància internuclear mínima que presenta una molècula
diatòmica d’aquest element en estat sòlid. - En un mateix període disminueix al augmentar la càrrega nuclear efectiva
(Z*) - En un mateix grup augmenta quan s’incrementa el valor d’n.
![Page 55: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/55.jpg)
Propietats periòdiques dels elements9
Radi atòmic:
El radi atòmic augmenta de dalt a baix en un grup i de dreta a esquerra en un període.
![Page 56: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/56.jpg)
Propietats periòdiques dels elements9
Radi iònic:
- Cations: els cations tenen menor radi que els seus elements neutres de referència.
- Anions: els anions tenen un radi major que els seus elements neutres de referència.
menys electrons —> menor apantallament —> major Z* —> menor radi
més electrons —> major apantallament —> menor Z* —> major radi
![Page 57: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/57.jpg)
Propietats periòdiques dels elements9
19) Ordena les espècies següents en ordre de mides creixents: Ar, K+, Cl-, S2- i Ca2+.
20) Donades les configuracions electròniques externes següents: ns2np3; ns2np5; ns2np6. 1) Identifiqueu el grup del sistema periòdic a què correspon cadascuna. 2) Per a n=3 escriviu la configuració e- completa de l’element resultant en
cadascun dels tres casos i anomeneu-lo. 3) Indiqueu l’ordre esperat per als seus radis atòmics.
![Page 58: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/58.jpg)
Propietats periòdiques dels elements9
Energia d’ionització (EI)- Energia mínima necessària per separar un electró d’un àtom en l’estat
fonamental i en fase gasosa. - Aquest procés sempre és endotèrmic.
major Z* —> menor radi —> e- més atrets —> major EI
mateixa Z* —> major radi —> e- menys atrets —> menor EI
Variació de l’energia d’ionització en un període (augmenta de esquerra a dreta)
Variació de l’energia d’ionització en un grup (disminueix de dalt a baix)
![Page 59: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/59.jpg)
Propietats periòdiques dels elements9
21) Ordena les espècies següents en ordre creixent d’energia d’ionització: Ag i Cd, K i Rb.
![Page 60: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/60.jpg)
Propietats periòdiques dels elements9
Afinitat electrònica (AE)- Canvi d’energia que es produeix quan un àtom neutre en estat gasós
capta un e- i es forma un anió. - Generalment exotèrmic. - En general quan un àtom guanya un electró s’estabilitza.
major Z* —> menor radi —> e- més atrets pel nucli—> major AE
mateixa Z* —> major radi —> e- menys atrets pel nucli —> menor AE
Variació de la afinitat electrònica en un mateix període (augmenta de esquerra a dreta)
Variació de la afinitat electrònica en un mateix grup (disminueix de dalt a baix)
major tendència a completar la configuració e- de gas noble
![Page 61: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/61.jpg)
Propietats periòdiques dels elements9
Electronegativitat i caràcter metàl·lic- Mesura la tendència d’un àtom a atreure els electrons cap a si quan està
formant un enllaç. - L’electronegativitat determina el caràcter metàl·lic o no metàl·lic dels
elements.
- Pauling va establir una escala d’electronegativitats entre 0,7 (Fr) i 4 (F). - L’electronegativitat augmenta de baix a dalt per un mateix grup i
d’esquerra a dreta en un període.
menys electronegativitat —> més metàl·lic més electronegativitat —> més no metàl·lic
![Page 62: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/62.jpg)
Preguntes PAU Illes Balears10
![Page 63: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/63.jpg)
Preguntes PAU Illes Balears10
![Page 64: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/64.jpg)
Preguntes PAU Illes Balears10
![Page 65: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/65.jpg)
Preguntes PAU Illes Balears10
![Page 66: 0 Estructura atòmica i classificació dels elements · 2017-01-06 · orbitals s, p, etc., tenen energia diferent (subnivells d’energia). Els electrons es col·loquen en els subnivells](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050511/5f9c2f03005de40fb5439864/html5/thumbnails/66.jpg)
Preguntes PAU Illes Balears10