DISPOSICIÓN DE LOS ELECTRONES EN LOS
ÁTOMOS
•Descubrimientos
del núcleo del átomo
LOS
ESPECTROS ATÓMICOS
•Espectros de emisión: Esto se da cuando un elemento absorbe energía
suficiente, de una llama o de un arco eléctrico.
Estos
se dividen en dos tipos:
v
Continuos
v
Discontinuos
En los discontinuos el espectro consiste en
una estructura de rayas brillantes sobre un fondo oscuro.
•El Litio, el sodio, el potasio, el calcio y el
estroncio solo necesitan ser calentados con en un mechero bunsen.
El
análisis preciso del color de una llama puede efectuarse mediante un
espectroscopio de prisma
•Este
espectro consiste en un conjunto de rayas brillantes sobre un fondo oscuro que
se denomina espectro de emisión de rayas brillantes
•Los
espectros de emisión han desempeñado un papel muy importante en las
investigaciones científicas, ya que el espectro de un elemento cualquiera es
tan característico del mismo como una huella digital.
•El
elemento helio fue descubierto en el Sol a una distancia de 140,000,000 km,
antes que se conociera su existencia en la Tierra.
•Veintisiete
años después, en 1895, Sir William Ramsay descubrió que el helio existía en la
Tierra.
LOS ESPECTROS Y LAS ENERGIAS DE LOS
ELECTRONES
•LOS
ELECTRONES QUE RODEAN AL NUCLEO SE ENCUENTRAN EN CONDICIONES NORMALES OCUPANDO
POSICIONES DE ENERGIA RELATIVAMENTE BAJAS
•AL
SOMER A LOS ATOMOS A TEMPERATURAS ELEVADAS ABSORVEN ENERGIA Y SE TRASLADAN A LUGARES DE MAYOR ENERGIA
•AL
RETORNAR ESTOS ELECTRONES EXCITADOS A LOS NIVELES DE MENOR ENERGIA SE LIBERA
UNA CIERTA CANTIDAD DE LA MISMA QUE A VECES SE FORMA UNA LUZ VISIBLE
ESPECTROS
DE ABSORCIÓN
DESCRIPCIÓN:Al atravesar una radiación electromagnética continua
como la luz blanca unas sustancias quedan absorbidas generalmente ciertas
longitudes de ondas radiactivas
estas longitud de ondas son
características de
una sustancia que absorbe la radiación y la estructura de estos rayos se le
denomina espectros de absorción.
El estudio de los
espectros de absorción nos a
llevado la identificación de sustancias
Tanto gases como líquidos o solidos los espectros
nos dan con exactitud de los tipos de sustancia que son.
EJEMPLOS:A partir del espectro que emite el sol es absorbido por
los gases de la atmosfera solar. Debido a esto existen unos estrechos líneas
oscuras el espectro continuo que no llega y la posición de estas líneas oscuras
nos permite los gases de absorción de la luz.
Energía de ionización de los
átomos
Supongamos que se recoge una muestra de un elemento
gaseoso a muy baja presión en un tubo de rayos catódicos. La energía del rayo
catódico es necesaria para desprender de un átomo el electrón. Esta energía es
llamada energía de primera ionización.
Átomo + energía
------- ion + electrón
Para aquellos átomos que poseen una cantidad mayor de electrones es posible que pueda desprender
un segundo electrón mediante una mayor diferencia de potencial, un tercero a
una diferencia de potencial aun mayor.
Los elementos como potasio, K; sodio, Na y litio, Li poseen
energías de primera ionización; esto indica que cada uno posee un electro que
puede perder con facilidad.
El magnesio, Mg y el calcio Ca, poseen energía de
ionización de primera y segunda con un valor pequeño. Esto indica que cada uno
posee 2 electrones que pueden desprenderse con facilidad.
Los elementos helio, He; neón, Ne, y argón, Ar poseen
unas energías de segunda ionización muy altas. Esto quiere decir que los átomos
de estos elementos retienen todos sus electrones con gran fuerza.
La energía necesaria para desprender un electrón de un
átomo varia de manera periódica según aumentan los numero atómicos.
•Periodicidad de las propiedades
•Esta
es una de las más importantes indicaciones de la existencia de diversos niveles
de energía en los átomos. En el capítulo
2 de mendelevio asocio esta variación cíclica de las propiedades con un aumento
de peso atómico. A partir de los tiempos de mendelevio ha quedado claro que la
variación periódica de las propiedades se encuentra relacionada con la
variación de los electrones en los átomos a medida que aumenta el número atomicemos bien que con los
pesos atómicos.
•Hoy
día tomamos
como número atómico el número de electrones de un átomo lo cual es un concepto
descubierto con posterioridad a la muerte de mendelevio
•La tabla periódica en forma larga
•La
forma larga de la tabla periódica acentúa de una manera algo más clara que la
tabla de mendelevio aquellos cambios en las propiedades que dependen del número
atómico.
•Desde
los tiempos de mendelevio se han venido proponiendo diversas disposiciones de
elementos, según pirámides, espirales y modelos tridimensionales de diversas
formas.
•Existen
16 divisiones verticales en grupo o en
familia
puesto que las familias a y b de los grupos 1 y v111 se encuentran por
separados
•Existen
7 filas horizontales o PERIODOS, acabando cada uno de los 6 primeros periodos
en un gas noble
•Para
cada elemento se muestra (1) el símbolo, (2) el número atómico, (3) el paso
atómico (4) el número de electrones que posee cada uno de los niveles
•Se tiene 6 periodos completos:
El
séptimo e encuentra incompleto, el primero posee tan solo 2 miembros; los demás
poseen 8, 18 o 32 miembros.
SUBNIVELES ENERGÉTICOS
•Las
energías de los electrones que se encuentran situados dentro de un nivel
energético dado, difieren unas de otras.
•Dentro
de cada nivel de energía deben existir subniveles energéticos que expliquen la
gran cantidad de longitudes de onda de la energía radiante emitida por los
átomos excitados.
•Los
subniveles fueron recibiendo nombres a medida que cada nueva serie de líneas
del espectro iba siendo descubierta.
•Algunos
ejemplos son: Sharp, principal, diffuse y fundamental.
•Ahora denominamos a
los subniveles energéticos s, p, d y f por esta razón.
Mecánica Ondulatoria y Orbitales
•De
acuerdo con el principio de incertidumbre de Heisenberg , no es posible
medir exactamente la posición y la velocidad
de un electrón a la vez, además
un electrón es tan pequeño que sufrirá
una perturbación o será desviado de su orbita si se tratara de examinarlo
empleando luz o rayos X.
•En
el año 1926 y empleando metodos matematicos de mecanica cuantica erwin schoriodinger pudo calcular la donde se puede encontrar al electron en la region del espacio que rodea al núcleo. Este procedimiento permitio describir a lo que
se le denomina Orbitales
El
primer orbital no puede contener mas de 2 electrones, el segundo nivel energético contiene un
máximo de 8 electrones, y esta formado
por cuatro orbitales, el tercer nivel de
energía un máximo de 18 electrones, el cuarto nivel es un poco mas complicado
que los niveles anteriores y posee formas mas complicadas.
•Numero
de cada electrones en cada subnivel
•S= 2 electrones
•P=
6 electrones
•D=10
electrones
•F=
14 electrones
•FORMA DE COMPLETARSE LOS ORBITALES
•Los
dos primeros niveles de energía se encuentran separados por una diferencia de energía bastante grande , en el caso de
los niveles principales tercero ,cuarto,
quinto y siguientes pueden solaparse las energías .
•Los
subniveles pueden agruparse según el
orden de energías crecientes de las
manera siguiente:
1s,2s,2p,3s,3p,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d,7p
LA TABLA PERIODICA Y
LA MANERA DE LLENARSE LOS ORBITALES
