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Del egipcio keme (“tierra”), la química es la ciencia que se dedica al estudio de la estructura, las propiedades, la composición y la transformación de la materia. QUÍMICA

QUÍMICA · 2020-01-25 · n:se relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1,2,3,4) l:se relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe. Se designa con las letras s,p,d,f

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Del egipcio keme (ldquotierrardquo) la quiacutemica es la ciencia que se dedica al estudio de la estructura las propiedades la composicioacuten y la

transformacioacuten de la materia

QUIacuteMICA

bull Existen diversas disciplinas dentrode la quiacutemica que se agrupanseguacuten el tipo de estudio querealizan o la clase de materia queestudian Cabe destacar que laquiacutemica tambieacuten analiza loscambios que suceden en la materiadurante las llamadas reaccionesquiacutemicas

bull Se divide en dos grupos biendefinidos la quiacutemica orgaacutenica yla quiacutemica inorgaacutenica

bull Existen otras clasificaciones maacutes precisas como lasde bioquiacutemica (que se especializa en la investigacioacuten de lassustancias presentes en entidades bioloacutegicas) la fiacutesico-quiacutemica (destinada al estudio de cuestiones energeacuteticas de lossistemas quiacutemicos) la quiacutemica analiacutetica y la neuroquiacutemica entreotras

bull La quiacutemica es considerada la Ciencia Central dentro de las cienciasnaturales dada su ubicuidad que la vuelve imprescindible para laresolucioacuten de problemas o inquietudes en varios campos deconocimiento(como la biologiacutea la medicina la farmaciala geologiacutea la astronomiacutea y la ingenieriacutea)

bull Cabe destacar de todos modos que laquiacutemica es una ciencia empiacuterica queapela al meacutetodo cientiacutefico para crearconocimiento Sus hallazgos nacen apartir de la observacioacuten los experimentosy la cuantificacioacuten de los resultados

bull Los procesos que estudia la quiacutemicainvolucran entes fundamentalesllamados partiacuteculas simples(electronesprotones o neutrones) o partiacuteculascompuestas (nuacutecleos atoacutemicos moleacuteculasy aacutetomos)

bull Dichas partiacuteculas si sonanalizadas desde un punto devista microscoacutepico pueden sertomadas como un sistemacerrado que se caracterizapor intercambiar energiacutea conaquello que le rodea Si estamosante la presencia de procesosexoteacutermicos el sistema liberaraacuteenergiacutea mientras que si se tratade un proceso endoteacutermico elsistema absorberaacute energiacutea de suentorno Este uacuteltimo caso soacutelo esposible si el entorno liberaenergiacutea que pueda ser atrapadapor el sistema que reaccionaAmbos procesos de intercambiode energiacutea reciben el nombrede reaccioacuten quiacutemica

MEacuteTODO CIENTIFICO

bull Meacutetodo es una palabra que proviene del teacutermino griego methodos(ldquocaminordquo o ldquoviacuteardquo) y que se refiere al medio utilizado

para llegar a un fin Su significado original sentildeala el camino que conduce a un lugar

bull Meacutetodo cientiacutefico es la serie depasos que sigue una ciencia paraobtener saberes vaacutelidos (es decirque pueden verificarse a traveacutesde un instrumento fiable)Gracias al respeto por un meacutetodocientiacutefico un investigador lograapartar su subjetividad y obtieneresultados maacutes cercanos a laobjetividad o a lo empiacuterico

bull Seguacuten el filoacutesofo ingleacutes Francis Bacon lasdistintas etapas del meacutetodo cientiacutefico sonla observacioacuten (que permite analizar unfenoacutemeno seguacuten se aparece ante larealidad) la induccioacuten (para distinguir losprincipios particulares de cada una de lassituaciones observadas) la hipoacutetesis (laplanteada a partir de la observacioacuten y deacuerdo a ciertos criterios) la prueba de lahipoacutetesis mediante la experimentacioacutenla demostracioacuten o refutacioacuten de la hipoacutetesisy el establecimiento de la tesis o teoriacuteacientiacutefica (las conclusiones)

raquo Las propiedades fiacutesicas de la materia son aquellas caracteriacutesticas de las sustancias que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo Olor color sabor forma cristalina temperatura de fusioacuten temperatura de ebullicioacuten densidad viscosidad tensioacuten superficial presioacuten de vapor solubilidad dureza brillo maleabilidad conductividad

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

bull Existen diversas disciplinas dentrode la quiacutemica que se agrupanseguacuten el tipo de estudio querealizan o la clase de materia queestudian Cabe destacar que laquiacutemica tambieacuten analiza loscambios que suceden en la materiadurante las llamadas reaccionesquiacutemicas

bull Se divide en dos grupos biendefinidos la quiacutemica orgaacutenica yla quiacutemica inorgaacutenica

bull Existen otras clasificaciones maacutes precisas como lasde bioquiacutemica (que se especializa en la investigacioacuten de lassustancias presentes en entidades bioloacutegicas) la fiacutesico-quiacutemica (destinada al estudio de cuestiones energeacuteticas de lossistemas quiacutemicos) la quiacutemica analiacutetica y la neuroquiacutemica entreotras

bull La quiacutemica es considerada la Ciencia Central dentro de las cienciasnaturales dada su ubicuidad que la vuelve imprescindible para laresolucioacuten de problemas o inquietudes en varios campos deconocimiento(como la biologiacutea la medicina la farmaciala geologiacutea la astronomiacutea y la ingenieriacutea)

bull Cabe destacar de todos modos que laquiacutemica es una ciencia empiacuterica queapela al meacutetodo cientiacutefico para crearconocimiento Sus hallazgos nacen apartir de la observacioacuten los experimentosy la cuantificacioacuten de los resultados

bull Los procesos que estudia la quiacutemicainvolucran entes fundamentalesllamados partiacuteculas simples(electronesprotones o neutrones) o partiacuteculascompuestas (nuacutecleos atoacutemicos moleacuteculasy aacutetomos)

bull Dichas partiacuteculas si sonanalizadas desde un punto devista microscoacutepico pueden sertomadas como un sistemacerrado que se caracterizapor intercambiar energiacutea conaquello que le rodea Si estamosante la presencia de procesosexoteacutermicos el sistema liberaraacuteenergiacutea mientras que si se tratade un proceso endoteacutermico elsistema absorberaacute energiacutea de suentorno Este uacuteltimo caso soacutelo esposible si el entorno liberaenergiacutea que pueda ser atrapadapor el sistema que reaccionaAmbos procesos de intercambiode energiacutea reciben el nombrede reaccioacuten quiacutemica

MEacuteTODO CIENTIFICO

bull Meacutetodo es una palabra que proviene del teacutermino griego methodos(ldquocaminordquo o ldquoviacuteardquo) y que se refiere al medio utilizado

para llegar a un fin Su significado original sentildeala el camino que conduce a un lugar

bull Meacutetodo cientiacutefico es la serie depasos que sigue una ciencia paraobtener saberes vaacutelidos (es decirque pueden verificarse a traveacutesde un instrumento fiable)Gracias al respeto por un meacutetodocientiacutefico un investigador lograapartar su subjetividad y obtieneresultados maacutes cercanos a laobjetividad o a lo empiacuterico

bull Seguacuten el filoacutesofo ingleacutes Francis Bacon lasdistintas etapas del meacutetodo cientiacutefico sonla observacioacuten (que permite analizar unfenoacutemeno seguacuten se aparece ante larealidad) la induccioacuten (para distinguir losprincipios particulares de cada una de lassituaciones observadas) la hipoacutetesis (laplanteada a partir de la observacioacuten y deacuerdo a ciertos criterios) la prueba de lahipoacutetesis mediante la experimentacioacutenla demostracioacuten o refutacioacuten de la hipoacutetesisy el establecimiento de la tesis o teoriacuteacientiacutefica (las conclusiones)

raquo Las propiedades fiacutesicas de la materia son aquellas caracteriacutesticas de las sustancias que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo Olor color sabor forma cristalina temperatura de fusioacuten temperatura de ebullicioacuten densidad viscosidad tensioacuten superficial presioacuten de vapor solubilidad dureza brillo maleabilidad conductividad

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

bull Existen otras clasificaciones maacutes precisas como lasde bioquiacutemica (que se especializa en la investigacioacuten de lassustancias presentes en entidades bioloacutegicas) la fiacutesico-quiacutemica (destinada al estudio de cuestiones energeacuteticas de lossistemas quiacutemicos) la quiacutemica analiacutetica y la neuroquiacutemica entreotras

bull La quiacutemica es considerada la Ciencia Central dentro de las cienciasnaturales dada su ubicuidad que la vuelve imprescindible para laresolucioacuten de problemas o inquietudes en varios campos deconocimiento(como la biologiacutea la medicina la farmaciala geologiacutea la astronomiacutea y la ingenieriacutea)

bull Cabe destacar de todos modos que laquiacutemica es una ciencia empiacuterica queapela al meacutetodo cientiacutefico para crearconocimiento Sus hallazgos nacen apartir de la observacioacuten los experimentosy la cuantificacioacuten de los resultados

bull Los procesos que estudia la quiacutemicainvolucran entes fundamentalesllamados partiacuteculas simples(electronesprotones o neutrones) o partiacuteculascompuestas (nuacutecleos atoacutemicos moleacuteculasy aacutetomos)

bull Dichas partiacuteculas si sonanalizadas desde un punto devista microscoacutepico pueden sertomadas como un sistemacerrado que se caracterizapor intercambiar energiacutea conaquello que le rodea Si estamosante la presencia de procesosexoteacutermicos el sistema liberaraacuteenergiacutea mientras que si se tratade un proceso endoteacutermico elsistema absorberaacute energiacutea de suentorno Este uacuteltimo caso soacutelo esposible si el entorno liberaenergiacutea que pueda ser atrapadapor el sistema que reaccionaAmbos procesos de intercambiode energiacutea reciben el nombrede reaccioacuten quiacutemica

MEacuteTODO CIENTIFICO

bull Meacutetodo es una palabra que proviene del teacutermino griego methodos(ldquocaminordquo o ldquoviacuteardquo) y que se refiere al medio utilizado

para llegar a un fin Su significado original sentildeala el camino que conduce a un lugar

bull Meacutetodo cientiacutefico es la serie depasos que sigue una ciencia paraobtener saberes vaacutelidos (es decirque pueden verificarse a traveacutesde un instrumento fiable)Gracias al respeto por un meacutetodocientiacutefico un investigador lograapartar su subjetividad y obtieneresultados maacutes cercanos a laobjetividad o a lo empiacuterico

bull Seguacuten el filoacutesofo ingleacutes Francis Bacon lasdistintas etapas del meacutetodo cientiacutefico sonla observacioacuten (que permite analizar unfenoacutemeno seguacuten se aparece ante larealidad) la induccioacuten (para distinguir losprincipios particulares de cada una de lassituaciones observadas) la hipoacutetesis (laplanteada a partir de la observacioacuten y deacuerdo a ciertos criterios) la prueba de lahipoacutetesis mediante la experimentacioacutenla demostracioacuten o refutacioacuten de la hipoacutetesisy el establecimiento de la tesis o teoriacuteacientiacutefica (las conclusiones)

raquo Las propiedades fiacutesicas de la materia son aquellas caracteriacutesticas de las sustancias que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo Olor color sabor forma cristalina temperatura de fusioacuten temperatura de ebullicioacuten densidad viscosidad tensioacuten superficial presioacuten de vapor solubilidad dureza brillo maleabilidad conductividad

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

bull Cabe destacar de todos modos que laquiacutemica es una ciencia empiacuterica queapela al meacutetodo cientiacutefico para crearconocimiento Sus hallazgos nacen apartir de la observacioacuten los experimentosy la cuantificacioacuten de los resultados

bull Los procesos que estudia la quiacutemicainvolucran entes fundamentalesllamados partiacuteculas simples(electronesprotones o neutrones) o partiacuteculascompuestas (nuacutecleos atoacutemicos moleacuteculasy aacutetomos)

bull Dichas partiacuteculas si sonanalizadas desde un punto devista microscoacutepico pueden sertomadas como un sistemacerrado que se caracterizapor intercambiar energiacutea conaquello que le rodea Si estamosante la presencia de procesosexoteacutermicos el sistema liberaraacuteenergiacutea mientras que si se tratade un proceso endoteacutermico elsistema absorberaacute energiacutea de suentorno Este uacuteltimo caso soacutelo esposible si el entorno liberaenergiacutea que pueda ser atrapadapor el sistema que reaccionaAmbos procesos de intercambiode energiacutea reciben el nombrede reaccioacuten quiacutemica

MEacuteTODO CIENTIFICO

bull Meacutetodo es una palabra que proviene del teacutermino griego methodos(ldquocaminordquo o ldquoviacuteardquo) y que se refiere al medio utilizado

para llegar a un fin Su significado original sentildeala el camino que conduce a un lugar

bull Meacutetodo cientiacutefico es la serie depasos que sigue una ciencia paraobtener saberes vaacutelidos (es decirque pueden verificarse a traveacutesde un instrumento fiable)Gracias al respeto por un meacutetodocientiacutefico un investigador lograapartar su subjetividad y obtieneresultados maacutes cercanos a laobjetividad o a lo empiacuterico

bull Seguacuten el filoacutesofo ingleacutes Francis Bacon lasdistintas etapas del meacutetodo cientiacutefico sonla observacioacuten (que permite analizar unfenoacutemeno seguacuten se aparece ante larealidad) la induccioacuten (para distinguir losprincipios particulares de cada una de lassituaciones observadas) la hipoacutetesis (laplanteada a partir de la observacioacuten y deacuerdo a ciertos criterios) la prueba de lahipoacutetesis mediante la experimentacioacutenla demostracioacuten o refutacioacuten de la hipoacutetesisy el establecimiento de la tesis o teoriacuteacientiacutefica (las conclusiones)

raquo Las propiedades fiacutesicas de la materia son aquellas caracteriacutesticas de las sustancias que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo Olor color sabor forma cristalina temperatura de fusioacuten temperatura de ebullicioacuten densidad viscosidad tensioacuten superficial presioacuten de vapor solubilidad dureza brillo maleabilidad conductividad

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

bull Dichas partiacuteculas si sonanalizadas desde un punto devista microscoacutepico pueden sertomadas como un sistemacerrado que se caracterizapor intercambiar energiacutea conaquello que le rodea Si estamosante la presencia de procesosexoteacutermicos el sistema liberaraacuteenergiacutea mientras que si se tratade un proceso endoteacutermico elsistema absorberaacute energiacutea de suentorno Este uacuteltimo caso soacutelo esposible si el entorno liberaenergiacutea que pueda ser atrapadapor el sistema que reaccionaAmbos procesos de intercambiode energiacutea reciben el nombrede reaccioacuten quiacutemica

MEacuteTODO CIENTIFICO

bull Meacutetodo es una palabra que proviene del teacutermino griego methodos(ldquocaminordquo o ldquoviacuteardquo) y que se refiere al medio utilizado

para llegar a un fin Su significado original sentildeala el camino que conduce a un lugar

bull Meacutetodo cientiacutefico es la serie depasos que sigue una ciencia paraobtener saberes vaacutelidos (es decirque pueden verificarse a traveacutesde un instrumento fiable)Gracias al respeto por un meacutetodocientiacutefico un investigador lograapartar su subjetividad y obtieneresultados maacutes cercanos a laobjetividad o a lo empiacuterico

bull Seguacuten el filoacutesofo ingleacutes Francis Bacon lasdistintas etapas del meacutetodo cientiacutefico sonla observacioacuten (que permite analizar unfenoacutemeno seguacuten se aparece ante larealidad) la induccioacuten (para distinguir losprincipios particulares de cada una de lassituaciones observadas) la hipoacutetesis (laplanteada a partir de la observacioacuten y deacuerdo a ciertos criterios) la prueba de lahipoacutetesis mediante la experimentacioacutenla demostracioacuten o refutacioacuten de la hipoacutetesisy el establecimiento de la tesis o teoriacuteacientiacutefica (las conclusiones)

raquo Las propiedades fiacutesicas de la materia son aquellas caracteriacutesticas de las sustancias que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo Olor color sabor forma cristalina temperatura de fusioacuten temperatura de ebullicioacuten densidad viscosidad tensioacuten superficial presioacuten de vapor solubilidad dureza brillo maleabilidad conductividad

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

MEacuteTODO CIENTIFICO

bull Meacutetodo es una palabra que proviene del teacutermino griego methodos(ldquocaminordquo o ldquoviacuteardquo) y que se refiere al medio utilizado

para llegar a un fin Su significado original sentildeala el camino que conduce a un lugar

bull Meacutetodo cientiacutefico es la serie depasos que sigue una ciencia paraobtener saberes vaacutelidos (es decirque pueden verificarse a traveacutesde un instrumento fiable)Gracias al respeto por un meacutetodocientiacutefico un investigador lograapartar su subjetividad y obtieneresultados maacutes cercanos a laobjetividad o a lo empiacuterico

bull Seguacuten el filoacutesofo ingleacutes Francis Bacon lasdistintas etapas del meacutetodo cientiacutefico sonla observacioacuten (que permite analizar unfenoacutemeno seguacuten se aparece ante larealidad) la induccioacuten (para distinguir losprincipios particulares de cada una de lassituaciones observadas) la hipoacutetesis (laplanteada a partir de la observacioacuten y deacuerdo a ciertos criterios) la prueba de lahipoacutetesis mediante la experimentacioacutenla demostracioacuten o refutacioacuten de la hipoacutetesisy el establecimiento de la tesis o teoriacuteacientiacutefica (las conclusiones)

raquo Las propiedades fiacutesicas de la materia son aquellas caracteriacutesticas de las sustancias que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo Olor color sabor forma cristalina temperatura de fusioacuten temperatura de ebullicioacuten densidad viscosidad tensioacuten superficial presioacuten de vapor solubilidad dureza brillo maleabilidad conductividad

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

bull Meacutetodo cientiacutefico es la serie depasos que sigue una ciencia paraobtener saberes vaacutelidos (es decirque pueden verificarse a traveacutesde un instrumento fiable)Gracias al respeto por un meacutetodocientiacutefico un investigador lograapartar su subjetividad y obtieneresultados maacutes cercanos a laobjetividad o a lo empiacuterico

bull Seguacuten el filoacutesofo ingleacutes Francis Bacon lasdistintas etapas del meacutetodo cientiacutefico sonla observacioacuten (que permite analizar unfenoacutemeno seguacuten se aparece ante larealidad) la induccioacuten (para distinguir losprincipios particulares de cada una de lassituaciones observadas) la hipoacutetesis (laplanteada a partir de la observacioacuten y deacuerdo a ciertos criterios) la prueba de lahipoacutetesis mediante la experimentacioacutenla demostracioacuten o refutacioacuten de la hipoacutetesisy el establecimiento de la tesis o teoriacuteacientiacutefica (las conclusiones)

raquo Las propiedades fiacutesicas de la materia son aquellas caracteriacutesticas de las sustancias que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo Olor color sabor forma cristalina temperatura de fusioacuten temperatura de ebullicioacuten densidad viscosidad tensioacuten superficial presioacuten de vapor solubilidad dureza brillo maleabilidad conductividad

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

bull Seguacuten el filoacutesofo ingleacutes Francis Bacon lasdistintas etapas del meacutetodo cientiacutefico sonla observacioacuten (que permite analizar unfenoacutemeno seguacuten se aparece ante larealidad) la induccioacuten (para distinguir losprincipios particulares de cada una de lassituaciones observadas) la hipoacutetesis (laplanteada a partir de la observacioacuten y deacuerdo a ciertos criterios) la prueba de lahipoacutetesis mediante la experimentacioacutenla demostracioacuten o refutacioacuten de la hipoacutetesisy el establecimiento de la tesis o teoriacuteacientiacutefica (las conclusiones)

raquo Las propiedades fiacutesicas de la materia son aquellas caracteriacutesticas de las sustancias que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo Olor color sabor forma cristalina temperatura de fusioacuten temperatura de ebullicioacuten densidad viscosidad tensioacuten superficial presioacuten de vapor solubilidad dureza brillo maleabilidad conductividad

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

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ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

raquo Las propiedades fiacutesicas de la materia son aquellas caracteriacutesticas de las sustancias que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo Olor color sabor forma cristalina temperatura de fusioacuten temperatura de ebullicioacuten densidad viscosidad tensioacuten superficial presioacuten de vapor solubilidad dureza brillo maleabilidad conductividad

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

raquo Las propiedades quiacutemicas de la materia son aquellas que al ser observadas o medidas producen nuevas especies quiacutemicas por ejemplo

raquo La oxidacioacuten

raquo El cocimiento de los alimentos

raquo La respiracioacuten

raquo La fotosiacutentesis

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

raquo Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema es decir cambian de valor al cambiar la extensioacuten Ejemplos el volumen la masa la energiacutea la cantidad de sustancia

raquo Las propiedades Intensivas no dependen del tamantildeo del cuerpo que se esteacute observando Son caracteriacutesticas independientes de la cantidad de materia que se trate no dependen de la masa Ejemplos temperatura densidad punto de fusioacuten punto de ebullicioacuten la solubilidad iacutendice de refraccioacuten

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

raquo Los procesos fiacutesicos y quiacutemicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos

raquo Los cambios quiacutemicos van acompantildeados por una modificacioacuten profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes los cambios fiacutesicos dan lugar a una alteracioacuten muy pequentildea y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo

raquo Los cambios quiacutemicos tienen casi siempre caraacutecter permanente mientras que en general los cambios fiacutesicos persisten uacutenicamente mientras actuacutea la causa que los origina

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

raquo Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia basados en sus observaciones del agua Pero estos mismos griegos en particular el filoacutesofo Thales sugirioacute incorrectamente que puesto que el agua podiacutea existir como un ldquoelementordquo soacutelido liacutequido o hasta gaseoso bajo condiciones naturales debiacutea ser el uacutenico y principal elemento en el universo De donde surgiacutea el resto de sustancias Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo en realidad no es ni siquiera un elemento

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Los diferentes estados en los que la materia existe se definen a partir de la Teoriacutea cineacutetico-molecular de la Materia Uno de los conceptos baacutesicos de esta teoriacutea argumenta que la materia posee una energiacutea de movimiento que percibimos como temperatura En otras palabras los aacutetomos y moleacuteculas estaacuten en movimiento constante y medimos la energiacutea de estos movimientos como la temperatura de esa sustancia

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Estructura atoacutemica

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Leucipo y Demoacutecrito

HISTORIA (ANtildeO 400 AC)

Aristoacuteteles

Aacutetomos

MATERIA

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Heisenberg

Broglie

Cientiacuteficos que cambiaron la concepcioacuten

del universo

John Dalton

Joseph John

Thomson

Ernest

Rutherford

Niels Borh

Sommerfeld Pieter Zeeman Schrodinger

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

1211Modelos atoacutemicos

DALTON (1808)

RUTHERFORD (1808)

NUCLEO PEQUENtildeO CON CARGAS

NEG DESCRIBIENDO DIF TRAYECT

THOMSON (1904)CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS

BOHR (1913)SIST SOLAR EN MINIATURA

HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925)NUBES ELECTRONICAS

+++

+

SOMMERFELD Y ZEEMANORBITA ELIPTICAS

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

JOHN DALTON

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

JJ THOMSON

RAYOS CATODICOSLos electrones (partiacuteculassubatoacutemicas) son partiacuteculasmaacutes pequentildeas que el aacutetomo

Los aacutetomos son divisibles yaque los electrones sonpartiacuteculas que forman partede los aacutetomos Hay partiacuteculascon carga negativa llamadaselectrones La materia debeser eleacutectricamente neutrapropio modeloMasa fluida de baja densidadcon carga positiva en la quese hallaban incrustados loselectrones

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

RUTHERFORD

La mayor parte

de la masa y

toda la carga

positiva del

aacutetomo nuacutecleo

Fuera del

nuacutecleo debe

haber un no

de electrones

igual al no de

unidades de

carga nuclear

NuacutecleoUna partiacutecula cargada y acelerada

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

BORHUn modelo acertado no solo debiacutea explicar la evidente estabilidad de los

aacutetomos tambieacuten debiacutea poder describir como emitiacutean luz los aacutetomos

Determino que las propiedades quiacutemicas vendriacutean fuertemente

determinadas por la organizacioacuten de los electrones en las orbitas

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

SOMMERFELD Y ZEEMAN

Con aacutetomos polielectronicos

El modelo de Bohr no resultaba

NIVEL

Valor n

Valores

de l

Tipo de orbita SUBNIVELES

Nombre

1 0 Circular 1s

2 0 Circular 2s

1 Eliacuteptica 2p

3 0 Circular 3s

1 Eliacuteptica 3p

2 Eliacuteptica 3d

4 0 Circular 4s

1 Eliacuteptica 4p

2 Eliacuteptica 4d

3 Eliacuteptica 4f

Tabla 1 orbitas eliacutepticas de SommerfeldTabla 2 Orientacioacuten en el

espacio de Zeeman

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

MODELO DE HEISENBERG Y SCHROumlDINGER

Electroacuten Partiacutecula

Onda

Broglie

REEMPE

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

bull La masa de un electroacuten es unas 2000 veces menor que la de un protoacuten bull En condiciones normalesbull La identidad de un aacutetomo y sus propiedades quiacutemicas

Peso de protones +neutrones +electrones = peso atoacutemico

No protones = no atoacutemico

No Protones= no electrones

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

iquestQueacute es la configuracioacuten

electroacutenica

El modo en que los electrones

se disponen alrededor del

nuacutecleo

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

nse relaciona con el VOLUMEN ocupado por Reempes (1234)

lse relaciona con los SUBNIVELES y la FORMA de la Reempe Se designa con las letras spdf

Se representan con formas de esferas campanas lazos y treacuteboles (n-1)=l

mse relaciona con la ORIENTACION de la Reempe en un eje de coordenadas

S spin es el giro del electroacuten valor es +12 y -12

subnivel no de

orbitales

por

subnivel

Representa

cioacuten de los

Subniveles

con letras

no de

electrones

por orbital

No max

De

electrones

por

subnivel

s 1 S 2 2

p 3 pxpypz 2 6

d 5 dxydxzdz2

dyz dx2

y2

2 10

f 7 2 14

A T O M O

n l m s

REEMPE la regioacuten donde es mas

probable que se encuentre el

ELECTROacuteN

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Configuraciones electroacutenicas

La configuracioacuten electroacutenica se basa en unos

principios baacutesicos

1) El principio de Paulii el numero de electrones en

cada capa de la corteza siempre sera 2

2) La regla del octeto indica que en la uacuteltima

capa del aacutetomo soacutelo puede haber un maacuteximo

de 8 electrones salvo si es la primera que estaacute

limitada a 2 electrones En la uacuteltima capa habraacute

de 1 a 8 electrones

Valencias

Fusioacuten

Punto de

ebullicioacuten

Color

Capacidad de unioacuten con los compuestos

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

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4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

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de

la

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

3)El principio de Auhbau dice que la

energiacutea de un orbital seraacute mayor cuando

mayor sea la suma de los nuacutemeros cuaacutenticos

principal (n) y azimutal (l) (n+1) Si la energiacutea

es igual tendraacute menor energiacutea el orbital con

menor numero cuaacutentico principal

4) El principio de Hunt establece que un

segundo electroacuten no entra en un orbital si existen otros orbitales

desocupados en el mismo nivel de energiacutea

Nuacutemero atoacutemico del carbono 6

Configuracioacuten estaacutendar

Configuracioacuten desarrollada

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS QUIacuteMICOS

1

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

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6

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4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

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de

la

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22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

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de

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

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Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

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Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

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la

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

2

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

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2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

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1

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6

d1

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4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

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de

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

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Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

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Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

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Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Nuacutemeros cuaacutenticos

El primer nuacutemero cuaacutentico o nuacutemero cuaacutenticoprincipal n designa el nivel de energiacutea principalEste nuacutemero toma valores enteros naturales apartir de la unidad Cuanto mayor sea n mayorseraacute la energiacutea del electroacuten y se localizaraacute amayor distancia del nuacutecleo

n = 1 2 3 4

3

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

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ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

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ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

El nuacutemero cuaacutentico secundario l indica el nuacutemero de subniveles de

energiacutea que existen dentro de un nivel principal n e indica la formade los mismos Este nuacutemero toma valores enteros naturales desde0 hasta n-1 luego en cada nivel n hay l subniveles

n = 1 l = 0n = 2 l = 0 1n = 3 l = 0 1 2n = 4 l = 0 1 2 3

Para este nuacutemero l no suelen emplearse cifras sino letras para

denominar los subniveles

valor de l 0 1 2 3

Subnivel s p d f

sharp principal difuse fundamental

Nuacutemeros cuaacutenticos

4

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

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2

ns

2np

3

ns

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4

ns

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ns

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6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

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la

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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de

la

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

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ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Para el aacutetomo de hidroacutegeno la energiacutea de cadasubnivel soacutelo depende de n

Para los aacutetomos con maacutes de un electroacuten la energiacuteadepende tanto de n como de l

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

subnivel 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Nuacutemeros cuaacutenticos

5

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Dentro de cada subnivel definido por n y l aparecen distintos

orbitales que se diferencian en el valor del tercer nuacutemero cuaacutenticoml Este nuacutemero informa sobre la orientacioacuten de la nube electroacutenicaalrededor del nuacutecleo Los valores de m van desde ndashl hasta + l de

unidad en unidad

ml = -l 0 +l

Para un subnivel l dado existen 2 l +1 subniveles

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3ml 0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

1s 2s 2p (3) 3s 3p (3) 3d (5) 4s 4p (3) 4d (5) 4f (7)

Nuacutemeros cuaacutenticos

6

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

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2

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ns

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6

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4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

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de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

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de

la

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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de

la

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ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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de

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(kJ

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l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

n 1 2 3 4

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

ml0 0 +10-1 0 +10-1 +2+10-1-2 0 +10-1 +2+10-1-2 +3+2+10-1-2-3

ms

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

2eminus 2eminus 6eminus 2eminus 6eminus 10eminus 2eminus 6eminus 10eminus 14eminus

Capacidad y energiacutea de los niveles

7

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

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6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

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de

la

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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de

la

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ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

La configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo es una manerade describir la disposicioacuten de los electrones de dichoaacutetomo Esta configuracioacuten indica el nuacutemero de electronesque existe en cada nivel y tipo de subnivel

Ener

giacutea

Configuraciones electroacutenicas

Orden de llenado por energiacutea8

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

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3

ns

2np

4

ns

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5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

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de

la

re

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ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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de

la

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ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Para construir la configuracioacuten electroacutenica de un aacutetomo se siguen las siguientes reglas

1) Principio de energiacutea miacutenima

Los electrones se iraacuten antildeadiendo a orbitales en el sentido de menor a mayor energiacutea de los mismos

2) Principio de exclusioacuten de Pauli

Soacutelo se permite un maacuteximo de dos electrones por cada orbital

3) Principio de maacutexima multiplicidad de Hund

Cuando exista maacutes de una posibilidad para colocar los electrones en un mismo nivel energeacutetico se colocaraacuten los electrones de forma que se ocupe el mayor nuacutemero de orbitales De esta forma el espiacuten seraacute el maacuteximo posible

Principio de construccioacuten

9

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

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1

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6

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4f

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Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

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25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

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Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

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(kJ

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l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elemento Nordm Electrones Diagrama de orbitales Configuracioacuten electroacutenica

Li 3 1s2 2s1

Na 4 1s 2s2

B 5 1s2 2s2 2p1

C 6 1s2 2s2 2p2

N 7 1s2 s2 2p3

Ne 10 1s2 2s2 2p6

Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1

10Electroacutende valencia

Configuraciones electroacutenicas

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

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1

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3

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6

d1

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d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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de

la

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

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Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Los electrones de valencia son los que se encuentran alojados en el uacuteltimo nivel

de energiacutea Son los que un aacutetomo utiliza para combinarse con otros Para visualizar

raacutepidamente estos electrones se pueden colocar como puntos alrededor del

siacutembolo del elemento (Lewis)

Nos sirven para explicar el enlace covalente

Electrones de valenciaConfiguraciones electroacutenicas

11

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

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de

la

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ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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de

la

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activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

iquestCoacutemo se relacionan las configuraciones electroacutenicas con

la tabla perioacutedica

12

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

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1

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3

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6

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4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

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Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

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Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

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Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

LA TABLA PERIOacuteDICA DE LOS ELEMENTOS

13

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

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1

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3

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6

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d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Los elementos del mismo grupo tienen la misma configuracioacuten electroacutenica del uacuteltimo nivel energeacutetico

La tabla perioacutedica de los elementos

14

ns

1

ns

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ns

2np

1

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2np

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3

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4

ns

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ns

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6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

ns

1

ns

2

ns

2np

1

ns

2np

2

ns

2np

3

ns

2np

4

ns

2np

5

ns

2np

6

d1

d5

d10

4f

5f

Configuracioacuten electroacutenica de los elementos en su estado natural

15

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

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de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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de

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Configuraciones electroacutenicas de los iones

Las configuraciones electroacutenicas del tipo gas noble(n s2p6) son las maacutes estables por lo que los ionestienden a poseer tal configuracioacuten

n s2p6

Cuando un aacutetomo se ioniza gana opierde electrones en el orbital demayor energiacutea para alcanzar unaconfiguracioacuten de gas noble Elsodio tiene que perder un electroacuteno ganar siete electrones paraconseguir tal configuracioacuten Porello el ioacuten Na+ es el estado deoxidacioacuten maacutes frecuente (y uacutenico)de este metal

gana 7 e

pierde 1 e

16

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

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Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

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Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

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Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

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Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

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Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

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Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

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Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

gana 1 e

pierde 7 e

En el caso del Cl la consecucioacuten de la configuracioacuten de gasnoble requeririacutea perder siete electrones o ganar uno Elloexplica que el estado de oxidacioacuten maacutes frecuente sea ndash1correspondiente al ioacuten cloruro

Configuraciones electroacutenicas de los iones

17

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

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Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

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Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

bull Son propiedades mensurables para los elementos

bull Son propiedades que al analizar sus valores en funcioacuten del nuacutemeroatoacutemico tienen un comportamiento que se repite perioacutedicamente

Propiedades perioacutedicas

18

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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de

ion

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Las propiedades de los elementos variacutean en funcioacuten de sus nuacutemeros atoacutemicos

19

Ley perioacutedica

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

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Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Ciertas propiedades perioacutedicas en particular el tamantildeo y las energiacuteasasociadas con la eliminacioacuten o adicioacuten de electrones son deimportancia para poder explicar las propiedades quiacutemicas de loselementos El conocimiento de la variacioacuten de estas propiedadespermite poder racionalizar las observaciones y predecir uncomportamiento quiacutemico o estructural determinado

- Radio atoacutemico y radio ioacutenico

- Energiacutea de ionizacioacuten

- Afinidad electroacutenica

- Electronegatividad

Propiedades perioacutedicas relacionadas con reactividad

20

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Relaciones perioacutedicas entre los elementos

Las propiedades de los elementos estaacuten relacionadascon su configuracioacuten electroacutenica y con su posicioacuten enla tabla perioacutedica

21

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

me

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de

la

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activid

ad

22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

me

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de

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ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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de

la

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ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

Incre

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22

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

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Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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de

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 1 (ns1 n 2)Familia 1A

23

Incre

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de

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ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Incre

me

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de

la

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activid

ad

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

24

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

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Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 2 (ns2 n 2)Familia 2A

25

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 3A (ns2np1 n 2)

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

26

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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de

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 3 (ns2np1 n 2)Familia 3A

27

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

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de

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ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

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Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+

(ac) + H2(g)

Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+

(ac) + H2(g)

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

28

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 4 (ns2np2 n 2)Familia 4A

29

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

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ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

30

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

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ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 5 (ns2np3 n 2)Familia 5A

31

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

32

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

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Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

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Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

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Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

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33

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35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 6 (ns2np4 n 2)Familia 6A

33

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Incre

me

nto

de

la

re

activid

ad

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

34

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Elementos del Grupo 7 (ns2np5 n 2)Familia 7A

35

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

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ioacuten

(kJ

mo

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Niveles ns y subniveles npcompletamente llenos

Energiacuteas de ionizacioacuten maacutes altas que las de todos los elementos

No tienden a aceptar ni a donar electrones por lo que difiacutecilmente reaccionan y por eso se les conoce como gases nobles

Elementos del Grupo 8 (ns2np6 n 1)Familia 8A

36

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

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Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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de

ion

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(kJ

mo

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Propiedades de los oacutexidosM2O MO M2O3 MO2

baacutesicos aacutecidos

37

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

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Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Se define el radio metaacutelico de un elemento metaacutelico como la mitad de la distancia

determinada experimentalmente entre los nuacutecleos de aacutetomos vecinos del soacutelido El

radio covalente de un elemento no metaacutelico se define de forma similar como la mitad

de la separacioacuten internuclear de aacutetomos vecinos del mismo elemento en la moleacutecula El

radio ioacutenico estaacute relacionado con la distancia entre los nuacutecleos de los cationes y aniones

vecinos Para repartir esta distancia hay que tomar un valor de referencia que es el radio

ioacutenico del anioacuten oxo O2- con 140 Aring A partir de este dato se pueden construir tablas con

los radios ioacutenicos de los distintos cationes y aniones

Radio atoacutemico

38

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

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ioacuten

(kJ

mo

l)

Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Aumenta el radio atoacutemico Aumenta el radio atoacutemico

Radio (Aring)

Variacioacuten del radio atoacutemico en relacioacuten al nuacutemero atoacutemico

Radio atoacutemico

39

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

rgiacutea

de

ion

izac

ioacuten

(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Las variaciones de los radios ioacutenicos a lo largo de la Tabla perioacutedica son similares a las de los radios atoacutemicos

Ademaacutes suele observarse que

rcatioacuten lt raacutetomo

Y

ranioacuten gt raacutetomo

Radios atoacutemicos y radios ioacutenicos

40

Ene

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de

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

44

Ene

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(kJ

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Aumenta E Ionizacioacuten

Aumenta E Ionizacioacuten

La energiacutea de ionizacioacuten de un elemento se define como la energiacuteamiacutenima necesaria para separar un electroacuten del aacutetomo en fasegaseosa

A(g) rarr A+(g) + e-(g) DH = EI1

Energiacutea de ionizacioacuten

41

Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

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Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

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Se define la entalpiacutea de ganancia de electrones como la variacioacuten dela energiacutea asociada a la ganancia de un electroacuten por un aacutetomo enestado gaseoso

A(g) + e-(g) rarr A-(g) DHge

La afinidad electroacutenica (AE) se define como la magnitud opuesta a DHge

AE = - DHge

Valores de DHge

Afinidad electroacutenica

42

La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

43

Disminuye la electronegatividad

Disminuye la electronegatividad

Electronegatividad de Pauling

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La electronegatividad (c) de un elemento es la capacidad quetiene un aacutetomo de dicho elemento para atraer hacia siacute loselectrones cuando forma parte de un compuesto

Si un aacutetomo tiene una gran tendencia a atraer electrones sedice que es muy electronegativo (como los elementos proacuteximosal fluacuteor) y si su tendencia es a perder esos electrones se diceque es muy electropositivo (como los elementos alcalinos)

Electronegatividad

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