NIVELES DE ENERGA DE LOS TOMOS Cuestionario: 1) Explique por que el tomo de H no se encuentra siempre en el nivel ms bajo de energa.El tomo de hidrgeno, porque para que E=0, n tendra que tender a infinito, y esa separacin infinita entre los electrones y el ncleo, sera un tomo ionizado. Por encima de este nivel de E=, el electrn se comporta como una partcula libre que puede viajar con cualquier velocidad y que posee cualquier valor de Energa. Porque tiene un valor entero para cada valor del nmero n, y la energa resulta de la forma de la nube del electrn, que para el nmero n=1 tiene la forma de una nube simtrica, la misma en todas las direcciones.

2) Segn el modelo de Bohr existe un nmero n que describe el nivel energtico del electrn, con que otro aspecto fundamental se relaciona?El nmero n, se relaciona con el tamao del volumen que ocupa un electrn, sus valores son enteros y positivos del 1 en adelante, pero para los elementos conocidos actualmente van del 1 al 7.

3) Qu pasa para n =2?Para n=2, hay un estado con una nube esfrica doble, una dentro de la otra. Pero para el mismo valor de n y para la misma energa, hay un estado con una nube en forma de rosquilla, que recuerda a una rbita. Ese estado tiene otro nmero el l= 1asociado a l. N y l se denominan nmero cunticos, y como la nube no es realmente una rbita recibe el nombre de orbital 3) Todos los electrones que estn en el nivel 2 tiene la misma energa, pero existe otro nmero entero que define su forma espacial, Cmo se denomina a este nmero y que valores puede tomar? El estado fundamental n, tiene otro nmero asociado a l, llamado l que determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital. Puede tomar valores que van desde 0 hasta -1.-

5) La nube realmente no es un orbital, por lo tanto cul sera su nombre exacto y por que?

Una nube electrnica es el espacio que ocupan los electrones alrededor de un tomo en una combinacin cuntica. Su nombre exacto sera corteza atmica porque es su parte externa y en la cual orbitan los electrones.

6) En mecnica cuntica los orbitales tienen distintos momentos cinticos determinados, Qu ocurre con los orbitales?En mecnica cuntica algunos orbitales tienen momentos cinticos positivos comenzando con el valor ms pequeo permitido, un poco ms que h con barra. La componente vertical es igual a h con barra, eso es para un orbital con l =1.Aunque la componente vertical est perfectamente determinada, la direccin real del momento cintico es completamente incierto, puede estar en cualquier lugar de la superficie de un cono y en lugar de estar en una rbita, est en un orbital en forma de rosquilla. Es una rosquilla alrededor de un eje vertical, para n=2 y l=1. El momento cintico est en cualquier parte sobre la superficie de un cono sobre el mismo eje y su componente en la direccin del eje es exactamente igual a h con barra.

7) Explique que pasa con el momento cintico en vez de ser vertical es horizontalCuando el momento cintico es horizontal, (de hecho podra apuntar en cualquier direccin en el plano horizontal), entonces su componente cintico vertical es 0 y su orbital son dos 2 nubes, una arriba y otro abajo a lo largo del eje.

8) Explique que pasa cuando el momento es oblicuo hacia abajoCuando el momento es oblicuo hacia abajo produce una imagen simtrica del orbital del estado superior.

9) Qu nuevo nmero describe los diferentes estados cunticos para un mismo nivel de energa (n) y el mismo memento cintico, que valores pude tomar ese nmero?Es el nmero cuntico m, que describe los diferentes estados cunticos para un mismo nivel de energa n y el mismo momento cintico l, y puede tomar los valores +1,0 y -1, los valores de m, tienen que ver con los valores de l y se relaciona con las orientaciones que pueden tener los orbitales.

10) Describa lo que ocurre cuando n=3

Para n=3, aparece un nuevo conjunto de orbitales, son esferas concntricas para l=0, y para l=1: rosquillas concntricas, y nubes dobles arriba y abajo. Estas corresponden de nuevo para m=1,0, -1. Pero ahora puede l ser =2, esos estados vienen en una versin simple de rosquilla, con una rosquilla abajo y otra arriba y otra formando una rosquilla y dos nubes, esas corresponden a m=+2, +1, 0,-1y -2. N puede tomar cualquier valor entero positivo, comenzando por el 1, y para cada n estn permitidos los valores enteros de l desde 0 hasta n-1.

Actividad 2 Spin a- Qu famoso principio expresa las reglas referentes al tema de SPINESEl principio de Aufbau contiene una serie de instrucciones relacionadas a la ubicacin de electrones en los orbitales de un tomo. El modelo, formulado por el erudito fsico Niels Bohr, recibi el nombre de Aufbau (del alemn Aufbauprinzip: principio de construccin) en vez del nombre del cientfico. Tambin se conoce popularmente con el nombre de regla del serrucho. Los orbitales se 'llenan' respetando la regla de Hund, que dice que ningn orbital puede tener dos electrones antes que los restantes orbitales de la misma subcapa tengan al menos uno. Se comienza con el orbital de menor energa. Primero debe llenarse el orbital 1s (hasta un mximo de dos electrones), esto de acuerdo con el nmero cuntico l. Seguido se llena el orbital 2s (tambin con dos electrones como mximo). La subcapa 2p tiene tres orbitales degenerados en energa denominados, segn su posicin tridimensional, 2px, 2py, 2pz. As, los tres orbitales 2p puede llenarse hasta con seis electrones, dos en cada uno. De nuevo, de acuerdo con la regla de Hund, deben tener todos por lo menos un electrn antes de que alguno llegue a tener dos. Y as, sucesivamente: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6 El principio de exclusin de Pauli nos advierte, adems, que ningn electrn en un tomo puede tener la misma combinacin de nmeros cunticos como descripcin de su estado energtico con macromoleculas de hidrogeno sin embargo se planteo que el tomo era una particula que no existi.

b- Qu importancia tiene este principio?Las caractersticas fsicas y qumicas de elementos son determinadas por la estructura atmica. La estructura atmica, alternadamente, es determinada por los electrones y los subnivels y los orbitales dentro de ellos. Las reglas que colocan electrones dentro de cscaras se conocen como el principio de Aufbau. Estas reglas son: 1. Los electrones se colocan en el nivel enrgetico disponible ms bajo. 2. Un orbital puede sostener en la mayora 2 electrones. 3. Si dos o ms orbitales enrgeticos equivalentes estn disponibles (ejemplo, p, d , etc.) entonces los electrones deben ser separados hacia fuera antes de que se apareen encima de (la regla de Hund). Porque a travs de ella es posible conocer, la configuracin de los niveles electrnicos, el nmero atmico, de un elemento determinado. Vale decir que es como un documento del elemento en cuestin.

c- Escriba la estructura electrnica de los elementos Ar, Cu, Li, Na, Br, y O2 2 6 2 6

Ar = 1s 2s 2p 3s 3p2 2 6 2 6 2 9 2 9

Cu= 1s 2s2p 3s 3p 4s 4d2 2 6 1

Simplificada: [Ar] 4s 4d1

Na= 1s 2s 2 p 3s2 2 6 2 6 2 10 5

Simplificada: [Ne] 3s2 10 5

Br= 1s 2s 2p 3s 3p 4s 4d 4p2 2 4

Simplificada: [Ar] 4s 4d 4p2 4

O= 1s 2s 2p Actividad 3 Complete con verdadero o falso

Simplificada: [He] 2s2p

La configuracin electrnica en la corteza de un tomo es la distribucin de sus electrones en los distintos niveles y orbitales. V

Los electrones se van situando en los diferentes niveles y sub niveles por orden de energa decreciente hasta completarlos V El orbital que tiene forma esfrica es el s. V En un orbital existe un 100% de probabilidad de encontrar un electrn. F Orbital y rbita son sinnimos, es decir definen el mismo concepto. F Un orbital atmico puede tener un mximo de dos electrones y sus espines deben estar alineados. V El subnivel 2p consta de tres orbitales: 2px, 2py, y 2pz. V Cada orbital p tiene 2 lbulos orientados en los ejes x, y z.- V Profesora Ana Mara Mansilla