BLOQUE 1: ELEMENTOS, SISTEMA PERIÓDICO Y ENLACES 4º ESO Teoría atómica de Dalton Dalton, siglo XIX, retomando las ideas de Leucipo y Demócrito, enunció la teoría atómica que afirma: Los elementos químicos están formados por partículas pequeñas e indivisibles llamadas átomos Los átomos de un mismo elemento son iguales, tanto en masa como en propiedades Los átomos diferentes son diferentes en masa y en propiedades Los átomos de elementos diferentes se unen entre sí para formar compuestos Modelos atómicos La teoría de Dalton fue superada por experiencias que relacionaron las propiedades eléctricas de la materia con la existencia de otras partículas más pequeñas en el interior de los átomos. THOMSON En 1897, al someter a un gas a baja presión a un voltaje elevado, éste emitía unas radiaciones que se conocieron como rayos catódicos. Se observó que los rayos catódicos eran partículas negativas (se desviaban hacia el polo positivo de un campo eléctrico) con gran energía velocidad y energía. Se supuso que estas partículas deberían estar en todos los átomos. Thomson las llamó “electrones”. Modelo de Thomson Con otra experiencia, un poco más tarde, Goldstein, descubre el protón que permitió el diseño de la siguiente experiencia RUTHERFORD Cuando una fuente de partículas atravesaba una fina lámina de oro se observaba en una pantalla fluorescente que la mayoría seguían en línea recta, mientras que algunas rebotaban. Esto sugirió un modelo hueco en el que la mayoría de la masa (positiva) se encontraba en concentrada en un núcleo 1 BLOQUE 1: ELEMENTOS, SISTEMA PERIÓDICO Y ENLACES 4º ESO Modelo de Rutherford BOHR Bohr ideó un nuevo modelo para el átomo que explicaba los espectros de rayas y solventaba los problemas de Rutherford. Supuso que los átomos emitían energía a saltos y no de manera continua. Los electrones giran alrededor del núcleo únicamente en órbitas permitidas (radios cuantizados). Cuando un electrón adquiere la energía suficiente salta de una órbita a la superior. Cuando el electrón deja de recibir esa energía, regresa a su órbita primitiva y emite energía que le sobra en forma de luz. Otros científicos, a través de una serie de experiencias, llegaron a la conclusión de que alrededor del núcleo no hay órbitas tan simples como las imaginadas por Bohr, sino capas, cada una de las cuales puede contener varias subcapas. Configuraciones electrónicas Cada capa corresponde con un valor de energía, por lo que también se llama nivel de energía, y cada una de las órbitas contiene sus subniveles de energía. La configuración electrónica es la distribución de los electrones de un átomo en sus diferentes capas o niveles de energía. Las capas energéticas reciben el nombre de letras, pero ya están en desuso. Nosotros utilizaremos los números para el nivel y para asignar el subnivel usaremos letras en minúscula. Estudiaremos 4 niveles de energía que a su vez pueden tener subniveles de energía. Para ordenar los electrones, se colocan comenzando por el nivel de menor energía, pero no exactamente en el orden del cuadro que se presenta a continuación, que para lo que sí nos sirve es para comprobar el número de electrones máximo de cada nivel o subnivel de energía: 2 BLOQUE 1: ELEMENTOS, SISTEMA PERIÓDICO Y ENLACES Capa Nivel de energía Nº máximo de epor nivel Subnivel de energía Nº máximo de e- por subnivel K 1 2 L 2 8 M 3 18 N 4 32 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 4º ESO Para ordenar los electrones, es decir, para hacer la configuración electrónica de los átomos, tendremos que seguir el orden que nos marca el diagrama de Möeller: Así por ejemplo si queremos hacer la configuración del Litio, como es 3Li , esto quiere decir que tiene 3 protones en su núcleo y además es neutro, por lo que tendrá también 3 electrones que se distribuirán por su corteza de la siguiente manera: N Mg Si S Ar Ti Ga Br Z=7 Z = 12 Z = 14 Z = 16 Z = 18 Z = 22 Z = 31 Z = 35 Ejemplos 1s2 2s 2p3 1s2 2s2 p6 3s2 1s2 2s2 p6 3s2 p2 1s2 2s2 p6 3s2 p4 1s2 2s2 p6 3s2 p6 1s2 2s2 p6 3s2 p6 4s2 3 d2 = 1s2 2s2 p6 3s2 p6 d24s2 2 2 6 2 6 2 10 1 1s 2s p 3s p 4s 3 d 4 p = 1s2 2s2 p6 3s2 p6 d10 4s2 4 p1 1s2 2s2 p6 3s2 p6 4s2 3 d10 4 p5 = 1s2 2s2 p6 3s2 p6 d10 4s2 4 p5 3