CLASE 3 Teoría Atómica, Nomenclatura y Estequiometría

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    Teoría Atómica y Nomenclatura

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    Teoría Atómica Moderna

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    El átomo

    Unidad básica de un elemento que puede intervenir enuna combinación química.

    1 pm= 10-12 m1 fm= 10-15 m

    140 pm

     tomo de !elio

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    Modelos atómicos y concepción

    actual

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    "J.J. Thomson:# $odelo atómico del budín de pasas% un n&mero

    determinado de electrones incrustados en una 'ranmasa positiva que es el ((.() de la masa del átomo.

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    " E. Rutherford:# *l átomo tiene un +,*/ que contiene las

    partículas positivas protones 3 los electrones semueven alrededor de l.

    *perimento de la lámina de oro

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    " N. Bohr:# os electrones se mueven alrededor del átomo en

    órbitas circulares estables 3 cada una de estas órbitastiene asociado un nivel de ener'ía.

    # os átomos presentan espectros de emisión

    característicos.

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    "  A. Sommerfeld:

    # 6entro de los niveles de ener'ía deben eistirsubniveles.

    # as órbitas en las que se mueven los electrones

    tambin pueden ser elípticas.

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    " E. Schrödinger:#  7bandona la idea de órbitas perfectas 3 delineadas e

    introduce la idea de /89:;7*

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    +&meros cuánticos

    d (diffuse)

    s (sharp):

     p (principal)

     f  ( fundamental)

    Orbitales

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    Partículas subatómicas

    Electrón:

    artículas subatómica de car'a ne'ativa que se mueve a

    travs de capas o niveles de ener'ía en orbitales. $asa% (.0( 10-2> '. ar'a%-1.? 10-1( . osee un movimiento an'ular intrínseco denominado spin 

    o s 3 se denota% @ ó -@. uede eistir como parte del átomo o como un !aA o fluBo

    en el vacío con dirección específica.

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    Protón:

    # artícula subatómica de car'a positiva eactamente i'ual 3opuesta al electrón.

    # $asa% 1.?C252 10-24 ' 1>40 veces la masa del electrón.

    #

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    Neutrón:

    # artícula subatómica sin car'a neta formada por Fquarks al i'ual que el protón por lo que tampoco esuna partícula fundamental.

    #

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    Configuración electrónica y númeroscuánticos

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    Números cuánticos

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    Orbitales6eterminados por el n&mero de valores de l porque l =n-1

    entonces los orbitales son de 0 !asta n-1.l  ! " # $ %

    +ombre del orbital   s p d f g h

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    Principio de eclusión de Pauli6os electrones en un átomo no pueden tener losmismos n&meros cuánticos%

    2Ie =Jcuántos electrones tieneK

    6ia'rama orbital = LLL

      1sElectrón   n l m s

    1 1 0 0 @

    2 1 0 0 -@

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    !iamagnetismo y paramagnetismo

    os electrones se comportan

    como pequeMos imanes

    aralelo  7ntiparalelo

    &i'm'gntico: +o contienen espines desapareados 3 son repelidos por un imán.

    P'r'm'gntico: ontienen espines desapareados 3 son atraídos por un imán.

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    "eglas generales para la asignación deelectrones a orbitales atómicos

    1. ada capa o nivel principal de n&mero cuántico n contiene n subniveles.

    2. ada subnivel de n&mero cuántico l   contiene 2l G1orbitales.

    F. +o se pueden colocar más de dos electrones en cadaorbital. or consi'uiente el máimo n&mero de

    electrones es el doble del n&mero de orbitales que seemplean.4. Una forma rápida de determinar el máimo n&mero de

    electrones que se pueden tener un átomo es utiliAar lafórmula 2n2.

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    Configuración electrónica

    6escribe la distribución de los electrones en losdiferentes niveles 3 subniveles de ener'ía.

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    Orden de llenado de los orbitales

    6ia'rama de $oeller

    s p d f  

    n ! 1s

    n " 2s 2p

    n # Fs Fp Fd

    n $ 4s 4p 4d 4f  

    n % 5s 5p 5d 5f  

    n * ?s ?p ?d

    n + Cs Cp

    1s 2s 2p Fs Fp 4s Fd 4p 5s etcN..

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    !iagrama de construcción Aufbaua confi'uración electrónica de cualquier elementopuede escribirse en base a la confi'uración del 'asnoble que lo precede.

    ero !a3 ecepciones enel llenado caso del r 3u

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    Configuración electrónican l ml  +&mero de

    orbitales6esi'nación de losorbitales atómicos

    1 0 0 1 1s

    2 0 0 1 2s

    1 -1 0 1 F 2 p x  2 py 2 p z 

    F 0 0 1 Fs

    1 -1 0 1 F F p x  F py F p z 

    2 -2 -1 0 1 2 5 Fd  xy Fd yz  Fdx  z , 3d  x 2-y2, 3d  z 2

    N. N. N N. N..

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    P"OP#E!A!E$ PE"#%!#CA$

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    as propiedades periódicas de los elementos sepresentan en base a su confi'uración electrónica einflu3en en su comportamiento químico%

    # ar'a nuclear efectiva.# 8adio atómico.

    #  7finidad electrónica.# *lectrone'atividad.# *ner'ía de ioniAación.

    &ariación periódica de las propiedades físicas

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    "adio atómico '"A(

    *s la mitad de la distancia entre dos n&cleos de dosátomos metálicos ad3acentes.$uc!as de las propiedades físicas de los elementos se

    relacionan con el radio atómico como% el punto deebullición punto de fusión la densidad etc.

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    *s la ener'ía mínima en OPHmol que se requiere

    para quitar un electrón de un átomo en estado'aseoso en su estado fundamental.

    Energía de ioni)ación 'E#(

     ener'ía de ioniAación

    más difícil quitar une-

    ara quitar el 1er. electrón%*ner'ía G Q QG G e- 

    ara quitar el 2do. electrón%*ner'ía G QG Q2G G e- 

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    *s el cambio de ener'ía en OPHmol que ocurrecuando un átomo en estado 'aseoso acepta unelectrón para formar un anión.

    Q G e-  Q- G ener'ía

    Afinidad electrónica 'AE(

    Un valor 'rande de 7* si'nifica queel ion ne'ativo es mu3 estable o sea

    el átomo tiene una 'ran tendencia aaceptar un e-

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    apacidad de un átomo para atraer !acía sí los

    electrones de un enlace químico.

    Electronegati*idad 'EN(

     tomos con alta *+ tienenmás tendencia a atraer e-

     7lta *: 3 7* = 7lta *+

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    ,'r'cter-stic's de los elementos metlicos

    " *ner'ía de ioniAación baBa" *lectrone'atividad baBa" 7finidad electrónica baBa" Pierden fcilmente electrones / tienen 0oc' tendenci' ' g'n'rlos 

    ,'r'cter-stic's de los elementos no metlicos" *ner'ía de ioniAación alta"  *lectrone'atividad alta"  7finidad electrónica alta" 1'n'n fcilmente electrones / tienen 0oc' tendenci' ' 0erderlos

     ,'r'cter-stic's de los g'ses no2les" *ner'ía de ioniAación mu3 alta" *lectrone'atividad nula" 7finidad electrónica nula

    " Ningun' tendenci' ' g'n'r o 0erder electrones

    Carácter metálico y no metálico

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    Nomenclatura de los compuestos

    ,om0uestos orgnicos: contienen carbonocombinado con aAufre !idró'eno oí'enonitró'eno.

    ,om0uestos inorgnicos:  los demás. 7l'unoscompuestos que contienen carbono aAufre

    oí'eno tambin p. eB% / /2

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    Compuestos iónicos

    ,om0uestos 2in'rios: dos elementoscatión 3 anión. or eBemplo% +al.

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    Cationes y aniones inorgánicos comunes

    ,'tión

     7lFG u2G I'22G

    +I4G IG I'2G

    9a2G Re2G S G

    d2G ReFG  7'G

    a2G b2G +aG

    sG

    iG

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    $istema tradicional

    os metales de transición forman compuestosiónicos como cationes 3 com&nmente tienen más deun n&mero de oidación. *Bemplo%

    Re2G  ion ferrosoW G l- Rel2 cloruro ferrosoReFG ion frricoW G l-  RelF cloruro frrico

    Wa nomenclatura DosoE e DicoE no nos da información acerca delos n&meros de oidación 3 al'unos elementos tienen más dedos.

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    $istema $toc+

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    Compuestos moleculares*stán formados por elementos no metálicos 3 lama3oría de ellos son compuestos binarios por loque a nomenclatura es similar a los compuestos

    iónicos binarios. *Bemplos%

    "Il cloruro de !idró'eno

    "

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    *s com&n que un par de elementos formen varios

    compuestos sólo variando el n&mero de átomosprimero se lee el anión 3 despus el catión paraescribir la fórmula es al revs. *Bemplos%

    / monóidoW de carbono/2  dióidoW de carbono

    +2/4 

     K

    W

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    Ecepciones cuando los compuestoscontienen ,idrógeno

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    -cidos y bases

     4,3&5: contienen uno o más átomos de !idró'eno 3 un anión. os aniones que terminan en DuroEforman ácidos 3 su nombre a!ora termina en

    D!ídricoE. *Bemplos%

    Il cloruro de !idró'enoIl ácido clor!ídrico como ácido

    IR fluoruro de !idró'enoIR  K como ácido

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    56icidos: ácidos que contienen !idró'eno oí'eno 3otro elemento que se escribe en el centro. *Bemplos%

    I2/F 

     ácido carbónicoWI+/F  ácido nítricoI2

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    -cidos y bases

    BASE: contiene iones /I-  !idroilo 3 un catión.or eBemplo%

    +a/I

     !idróido de sodioS/I !idróido de potasio9a/I2  !idróido de bario

    +I4/I

     K