tabla periódica y configuraciones electrónicas

TABLA PERIÓDICA Y
CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS
Facultad de Química, UNAM. Curso: Química General 1
Mtra. Norma M. López
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ÁTOMO
• Partícula muy pequeña (1 a 5 Å)
• Conformada por protones, neutrones y
electrones.
• Lo que define a un elemento es su número de
protones.
• Su estructura y enlaces determinan las
propiedades físicas y químicas de los
materiales.
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Modelo atómico de Bohr
(1914)
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Modelo de la mecánica cuántica de
Schrödinger
• Las soluciones a la ecuación de onda
(ecuación diferencial) se conocen como
funciones de onda u orbitales.
• Función de onda (Ψ2): define la probabilidad
de encontrar al e- en una región del espacio
alrededor del núcleo atómico.
• Heisenberg demostró que no se puede saber
cuál es la posición exacta que ocupa un e-.
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Modelo de la mecánica cuántica de
Schrödinger
• Los parámetros llamados números cuánticos
describen el nivel de energía de un orbital y la
forma tridimensional de la región del espacio
ocupada por un e- dado.
• Números cuánticos:
Número cuántico principal: n
Número cuántico angular: l
Número cuántico magnético: ml
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NÚMEROS CUÁNTICOS
Número cuántico principal (n)

Es un entero positivo del que dependen
principalmente el tamaño y la energía del orbital.
 Conforme aumenta el valor de n (1, 2, 3, 4, 5…),
aumenta el tamaño del orbital y el e- que tenga se
encontrará más lejos del núcleo.
 Como consecuencia del aumento de la distancia
entre el e- y el núcleo, la energía de ese e- aumenta
al aumentar el valor de n.
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NÚMEROS CUÁNTICOS
Número cuántico angular (l)
Define la forma tridimensional del orbital. Cada
n° cuántico angular corresponde a un subnivel de
energía para los orbitales de un átomo, dichos
subniveles son:
s
p
d
f
sharp (nítido)
principal (principal)
diffuse (difuso)
fundamental (fundamental)
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NÚMEROS CUÁNTICOS
Número cuántico magnético (ml )
Define la orientación espacial del orbital con
respecto a un conjunto de ejes coordenados
estándar.
Toma valores enteros, negativos y positivos
(-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, …)
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O R B I TA L E S
d
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Energía relativa de los orbitales
ATRACCIÓN HACIA EL NÚCLEO
ns np nd nf
ENERGÍA
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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
• Es la descripción de la forma en que los
orbitales de un átomo están ocupados por sus
electrones.
• El orden de llenado de los orbitales se rige por
el principio de aufbau (construcción, en
alemán).
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Principio de aufbau
1. Los orbitales de menor energía se llenan primero.
2. Un orbital sólo puede tener 2 e- con espines opuestos
(+ ½, - ½ ), cumpliendo con el principio de exclusión
de Pauli (en un átomo no puede haber dos electrones
con los mismos n°s cuánticos).
3. Si hay disponibles dos o más orbitales de la misma
energía (orbitales degenerados), los e- primero se
colocan de uno en uno hasta que todos queden semillenos. Sólo entonces un segundo e- llena cada uno de
los orbitales (regla de Hund).
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¿Qué tienen qué ver las configuraciones
electrónicas con la TP?
• Al analizar a los electrones de la capa de valencia (nivel más
externo) de los átomos, se encuentra que TODOS LOS ELEMENTOS
DE UN MISMO GRUPO TIENEN CONFIGURACIONES SIMILARES PARA
DICHOS ELECTRONES.
Grupo
Para los
grupos representativos:
Configuración electrónica de la
capa de valencia
1A
n s1
2A
n s2
3A
n s 2 n p1
4A
n s 2 n p2
5A
n s 2 n p3
6A
n s 2 n p4
7A
n s 2 n p5
8A
n s 2 n p6
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Configuraciones electrónicas y TP
• La TP está dividida en cuatro bloques de
acuerdo con los orbitales que se llenan (s, p,
d, f).
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Tabla larga y modelo de Schrödinger
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Configuraciones electrónicas y TP
• Podemos escribir las configuraciones
electrónicas, consultando la TP para el
correcto llenado de los orbitales : comenzar
por la esquina superior izquierda de la tabla y
seguir por los renglones sucesivos. El orden de
llenado es…
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d,
5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p
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Figure 06.30
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Ejercicios
1.- Escribir la configuración electrónica del estado basal del
Arsénico (Z=33) y dibujar un diagrama de llenado de
orbitales, representando a los e- como flechas hacia
arriba o hacia abajo.
Solución:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3
[Ar] 4s2 3d10 4p3
2.- Escribir la configuración electrónica del estado basal
para los siguientes átomos: Z = 22, Z = 30, Z = 50 y Z = 82.
Solución: se trata del Ti, Zn, Sn y Pb, respectivamente.
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Tabla periódica básica…
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Tabla periódica básica
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Configuraciones electrónicas y TP
• Con la metodología anterior, se obtienen las
configuraciones electrónicas correctas para 90
elementos y 19 configuraciones incorrectas…
• TAREA n° 8 (para entregar en la próxima
clase)
Detectar y escribir esas 19 configuraciones
electrónicas incorrectas y delante de c/u
escribir la configuración correcta, indicando
por qué debe ser así.
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