5. modelo cuántico
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5. MODELO CUÁNTICO Cuantos de energía. La energía no es una magnitud continua sino que se encuentra cuantizada (agrupada en cuantos). Química 1º bachillerato El átomo 1 5. MODELO CUÁNTICO Los electrones se caracterizan por los números cuánticos. Los tres primeros se refieren al orbital que los contiene (n, l, m) y el último hace referencia al propio electrón (s). Se representan: (n,l,m,s) Química 1º bachillerato El átomo 2 5. MODELO CUÁNTICO Número cuántico principal. El número cuántico principal (n) indica el nivel de energía del orbital que contiene el electrón (es el tamaño del orbital). Sus posibles valores son: n= 1, 2, 3… Química 1º bachillerato El átomo 3 5. MODELO CUÁNTICO Número cuántico secundario (corrección de Sommerfeld). o azimutal El número cuántico secundario (l) indica el subnivel de energía del orbital que contiene el electrón (es la forma del orbital). Sus posibles valores son: l= 0, 1, 2,…, n-1 Sus valores se representan con letras 0=s 1=p 2=d y 3=f Química 1º bachillerato El átomo 4 5. MODELO CUÁNTICO Número cuántico Zeeman). magnético (efecto El número cuántico magnético (m) indica la orientación espacial del orbital frente a un campo magnético. Sus posibles valores son: m= -l,…,-2, -1, 0, +1, +2,…,+l Química 1º bachillerato El átomo 5 5. MODELO CUÁNTICO Número cuántico electrón). de spin (giro del El número cuántico de spin (s) indica el sentido de giro sobre sí mismo (rotación) del electrón. Sus posibles valores son: s= ½, -½ Química 1º bachillerato El átomo 6 EJERCICIO-EJEMPLO En un átomo sus electrones están identificados por el valor de unos números llamados números cuánticos. Indique razonadamente qué conjuntos de valores son posibles y cuáles no: (2, 1, 2, +1/2) (3, 1, 1, +3/2) (2, 2, 1, -1/2) (3, 2, -2, -1/2) (0, 0, 1, +1/2) Para los números cuánticos incorrectos indica su nombre, información y cómo se representan. Química 1º bachillerato El átomo 7 RELACIÓN DE EJERCICIOS NÚMEROS CUÁNTICOS Química 1º bachillerato El átomo 8 5. MODELO CUÁNTICO Distribución de los electrones: • Principio de Aufbau. Los orbitales entran en el átomo ocupando primero los niveles de menor energía. • Principio de exclusión de Pauli. No pueden existir dos electrones en el mismo átomo con los cuatro números cuánticos iguales. • Regla de Hund. Los electrones dentro de un mismo subnivel de energía buscan estar lo más desapareados posibles (tener el mismo spin ocupando los máximos orbitales). Química 1º bachillerato El átomo 9 5. MODELO CUÁNTICO Configuración electrónica. Es la notación ordenada y simplificada de la disposición de todos los electrones dentro de un átomo. Se obtiene a través del diagrama de Möller. Se basa en la regla de Madelung: • La energía de un orbital es menor cuanto más bajo sea n+l. • Para el mismo valor de n+l es de menor energía el de menor n. Química 1º bachillerato El átomo 10 5. MODELO CUÁNTICO 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f … 6s 6p 6d 6f … 7s 7p ... Química 1º bachillerato No es lo mismo el nivel de mayor energía que la capa más externa. El átomo 11 5. MODELO CUÁNTICO Configuración electrónica de algunos elementos Orbitales Elemento Configuración 1s 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f … 6s 6p 6d 6f … 7s 7p ... Química 1º bachillerato 2s 2px 2py 2pz 3s H 1s1 He 1s2 Li 1s2 2s1 C 1s2 2s2 2p2 N 1s2 2s2 2p3 O 1s2 2s2 2p4 F 1s2 2s2 2p5 Ne 1s2 2s2 2p6 Na 1s2 2s2 2p6 3s1 El átomo 12 5. MODELO CUÁNTICO Orbitales p s d 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f … 6s 6p 6d 6f … 7s 7p ... Configuración electrónica del Bromo 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 Química 1º bachillerato El átomo 13 6p 5d Energía 6s 4 f 5p 4d 5s 4s 4p 3d 3p 3s 2s 2p nn = 4; 2; 3; =n 1; 2; 3; 4; l =l 1; 2; =;1; 0; 2; lm=m = ;+ = –m 2; 1; 0;=s =;+ –s½ = 1s Química 1º bachillerato El átomo 14 EJERCICIO-EJEMPLO Escribe las configuraciones electrónicas del Ti4+, Sr y Br–. Química 1º bachillerato El átomo 15 RELACIÓN DE EJERCICIOS CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Química 1º bachillerato El átomo 16 5. MODELO CUÁNTICO Órbita y orbitales. Una órbita es la trayectoria en el espacio de un electrón. Un orbital es una región del espacio con una alta probabilidad de encontrar al electrón. Química 1º bachillerato El átomo 17 5. MODELO CUÁNTICO 1s 2s Química 1º bachillerato 3s El átomo 18 5. MODELO CUÁNTICO Química 1º bachillerato El átomo 19 EJERCICIO-EJEMPLO Comparar los siguientes orbitales indicando sus semejanzas y diferencias en sus números cuánticos. Química 1º bachillerato El átomo 20 RELACIÓN DE EJERCICIOS ORBITALES Química 1º bachillerato El átomo 21
