ÁTOMO

Es la unidad más básica de la materia con propiedades de un elemento químico. Los átomos se agrupan formando moléculas. Está conformado por un núcleo donde está la carga positiva por parte de los protones y neutrones. Mientras que en la corteza se encuentran los electrones los cuales giran alrededor del núcleo.

-Fuerza nuclear: es aquella fuerza que tiene origen exclusivamente en el interior de los núcleos atómicos. La fuerza nuclear es una fuerza que actúa entre los protones y los neutrones de los átomos.

MODELOS ATÓMICOS

* MODELO ATÓMICO DEMÓCRITO

"Toda la materia esta formada por partículas llamadas atomos los cuales son invisible e indivisible"

*MODELO ATÓMICO DALTON

"Los elementos están formados partículas pequeñas llamados átomo" Todos los átomos tienen el mismo tamaño, masa y propiedades químicas

Definiciones importantes según Dalton:

Átomo: es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus
propiedades.

Elemento: es una sustancia pura que está formada por átomos iguales.

Compuesto: es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante.

Partículas Subatómicas

Electrones: carga negativa y se encuentra en la corteza
Protones: carga positiva y se encuentra en el núcleo.
Neutrones: carga neutra (ni positivo ni negativo) y se encuentra en el núcleo

MODELO ATÓMICO THOMSON

También conocido como "Pudín de pasas" contiene electros y eléctricamente neutros

MODELO ATÓMICO RUTHERFORD

Probó la existencia del núcleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo.

MODELO ATÓMICO CHADWICK

Descubrió una partícula atómica sin carga en el núcleo del átomo, conocida como neutrón.

MODELO ATÓMICO BOHR

Los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos

Recuerda ....
Los átomos se identifican por el número de protones que contiene su núcleo, ya que éste es fijo para los átomos de un mismo elemento

NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO DE MASA

*Número atómico Z: es el número de protones en el núcleo e identifica el elemento

*Número de masa A: Número de protones + número de neutrones (Z+A)

*Los Isótopos son átomos del mismo elemento (x) con diferente número neutrones en su núcleo

*A continuación te mostraré un ejemplo

No.	Símbolo	Nombre	A	Z	N (neutrones)	Símbolo incluyendo A y Z
1	Cu	Cobre	64	29	(64-29) = 35	⁶⁴₂₉Cu

*Átomos neutros: el número de protones en el núcleo es igual al número de electrones

en la corona atómica

*Ion: es un átomo que ha ganado o ha perdido electrones, también no pierde su identidad elemental.

*Catión: carga neta positiva la cual pierde electrones (resta)

*Anión: carga neta negativa la cual gana electrones (suma)

*Los electrones son los únicos que pueden ganarse o perderse*

*A continuación te mostraré un ejemplo

Especie	A	Z	# Protones	# Neutrones	# Electrones	Clase (elemento neutro, catión o anión
⁵⁶₂₆Fe⁺⁴	56	26	(z) 26	(56 - 26) = 30	(26 - 4) = 22	Catión
¹³¹₅₃ I	131	53	53	78	53	Neutro
⁴⁸₂₂Ti^-2	48	22	22	26	24	Anión

*Iones isoeléctronicos: son iones que tienen el mismo número de electrones, son químicamente diferentes pero se parecen en su nube electrónica

*Isótopos: son átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones y difieren en número másico.

CÁLCULO PESO ATÓMICO

*Peso atómico: Es el promedio de las masas y los porcentajes de abundancia de los isótopos existentes para un elemento en particular.

Fórmula

Peso atómico = (Peso del isotopo en umas) + (Porcentaje de abundancia relativa)

100

*A continuación te mostraré un ejemplo

La masa atómica de dos isótopos estables de B-18 (18.67%) y B-17 (76.35%) son de 10.8312 uma y 11.0096 uma, calcular la masa atómica promedio del boro.

	Peso	%
B-18	10.8312 uma	18.67%
B-17	11.0096 uma	76.35%

Peso B: (10.8312*18.67)+(11.0096*76.35) = 10.4280 umas

100

Para el oro hay dos isótopos de Au-11 y Au -12. Cuáles son sus abundancias de los isótopos de una muestra de oro con peso atómico de 196.967 umas, las masas atómicas son de 195.345 y 197.033.

	Peso	%
Au-11	191.345	X
Au -12	197.833	Y
Oro	96.967	100%

96.967= (195.345 * X) + (197.033 * Y)

100

9696.7=19134.5 x+(197.833*(100-x)

9696.7 * 19134.5x + 19783.3 - 197.833 x

9696.7 - 19703.3 = 19134.5x - 19783.3 x

-10006.6 = -178648.8

X= -10006.6/ -178648.8= 0.0560% Au -11

Y= 100 - X = 100 - 0.0560= 99.944% Au- 12

ORBITALES ATÓMICOS, CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Y NÚMEROS CUÁNTICOS

¿Sabes que es un electrón?

Es una partícula elemental estable cargada negativamente. En cuanto a los flujos de corriente son los electrones de los átomos que circulan de forma individual de un átomo a otro en la dirección del polo negativo al polo positivo del conductor eléctrico. Se le conoce como energía eléctrica.

Un punto importante que debes saber, es que todo electrón se encuentra en una región la cual se encuentra en el espacio llamada orbital.

Cuando las cantidades se superan, pasado un nivel alto ( estado excitado) y al regresar a su estado basal o inicial, emite energía lumínica (restituye la energía recibida).

*Orbital atómico: es la región del espacio alrededor del núcleo en el que la probabilidad de encontrar un electrón es máxima.

*Números cuánticos: son valores numéricos discretos que indican las características de los electrones en los átomos.

*Número cuántico principal o radial: Se relaciona con la magnitud del volumen ocupado por el orbital en el cual se localiza el electrón diferencial, se denomina n y adquiere valores enteros positivos: 1, 2, 3, 4, etc

0= orbital s = 0

1=orbital p = -1,0,1

2=orbital d= -2,-1,0,1,2

3=orbital f= -3,-2,-1,0,1,2,3

-Electrones de valencia: son los electrones con el valor de n más altos en un átomo. Son los más activos químicamente ya que están menos protegidos por el núcleo.

Fórmula: 2n(2)

*A continuación te mostraré un ejemplo:

7n(2): 49 (2) -- 98

2n(2): 4(2) -- 8

*Número cuántico secundario: Se relaciona con la forma del orbital en el cual se localiza el electrón diferencial. Tiene cuatro formas, según su valor, representadas por las letras s, p, d y f. Puede adquirir valores que van desde 0 hasta n – 1.

Recuerda!!

Un valor de 0 corresponde a un orbital s

Un valor de 1 corresponde a un orbital p

Un valor de 2 corresponde a un orbital d

Un valor de 3 corresponde a un orbital f

*Número cuántico magnético: Se relaciona con el número y las posibilidades de orientación espacial de los orbitales factibles de ser ocupados por el electrón diferencial. Los valores permitidos para este número van desde –l, pasando por 0, hasta +l.

*Número cuántico de Spin (ms): Se relaciona con la posibilidad de que un orbital, previamente ocupado por un electrón, acepte o no al electrón diferencial. Este número cuántico sólo puede adquirir dos valores: + ½ y - ½.

¡¡ Es hora de ejercitar!! Observa ...

1.Escribe los subniveles que hay en el nivel 2:

2= 2s, 2p

2. Escribe cuántos orbitales hay en cada subnivel:

3p= (-1,0,1)

2s= (0)

3.Escribe el tipo de subnivel descrito en el ejemplo

n=1, l=0

-1,0,1 =1s

n4= , l=2

-2,-1,0,1,2 = 4d

4. Indica el error en cada uno de los conjuntos de números cuánticos

Serie

error

-1/2

n es a partir de 1

1/2

n-1

3-1=2

El siguiente video resumirá lo visto anteriormente ..

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

Es el ordenamiento de los electrones de la nube electrónica utilizando los números cuánticos.

Se utiliza una notación en la cual se nombra cada orbital a través de:
• El nivel de energía (número cuántico principal)
• El tipo de orbital
• El número de electrones por orbital

Para la distribución debes tomar las siguientes reglas de AUFBAU:

1. El número atómico indica cuántos electrones hay que distribuir.

2. Los electrones se colocan en los orbitales disponibles con menor energía siempre que:

a. No puede haber más de 2 electrones dentro del mismo orbital y, en tal caso, solo tienen un spin opuesto (Princ. De exclusión de Pauli)

b. Los electrones se dispersan tanto como sea posible, conservando el mismo spin, cuando los orbitales del mismo subnivel estén abiertos (regla de Hund)

Principio de aufbau

Principio de pauling

¡¡Es hora de ejercitar !!

Sabemos que el Cromo (Cr) tiene un número atómico de 24:

1s(2) 2s(2) 2p(6) 3s(2) 3p(6) 3d(4) 4s(2)

2+2+6+2+6+4+2= 24

abreviada; Ar3d(5)4s(1)

Sabemos que el Magnesio (Mg) tiene un número de 12:

1s(2) 2s(2) 2p(6) 3s(2)

2+2+6+2=12

abreviada; Ne2s(2)

Sabemos que el nitrógeno (N) tiene un número de 7:

1s(2) 2s(2) 2p(3)

2+2+3=7

abreviada; 1s(2)2s(2)2p(3)

*Observa el siguiente video sobre configuración electrónica, recuerda practicar los ejercicios !!

Referencias bibliográficas:

Lcda. Marroquín N (2021) Guatemala, presentaciones de clase

Geo enciclopedia Química (2019) Qué es el átomo, recuperado de: https://www.geoenciclopedia.com/que-es-el-atomo/

Ecured (2021) Partículas subatómicas, recuperado de:

https://www.ecured.cu/Part%C3%ADculas_subat%C3%B3micas

Atkins W, Jonnes L. (2006) principios de química, recuperado de: https://books.google.com.gt/books id=0JuUu1yWTisC&dq=estados+de+la+materia&hl=es&source=gbs_navlinks_s

Tolentino M. (2020) modelos atómicos, recuperado de: https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa4/n10/m2.html

Ocampo, G. A. (1992). Fundamentos de Química 1. México: Publicaciones Cultural.

Vázquez, (2012). Química 1. México . Recuperado de: https://www.google.com.mx/search?as_st=y&tbm=isch&hl=es&as_q=ato mic+models&as_epq=&as_oq=&as_eq=&cr=&as_sitesearch=&safe= images&tbs=sur:f

Ing.Oriol P. (2016) Electrones, recuperado de: https://energia-nuclear.net/que-es-la-energia-nuclear/atomo/electron

Secretaria de educacion publica (2020) los números cuánticos, recuperado de: https://www.aev.dfie.ipn.mx/Materia_quimica/temas/tema2/subtema4/subtema4.html

Khan academy (2020) configuración electrónica, recuperado de: https://es.khanacademy.org/science/quimica-pe-pre-u/xa105e22a677145a0:estructura-atomica/xa105e22a677145a0:numeros-cuanticos-y-configuracion-electronica/a/236-configuracin-electrnica

Cogollo J.(2013) configuracion electronica, recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=aIvZ_pCkKNI

Amigos de la química (2017) números cuánticos, recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=zwisiN5XWh8

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