Configuración Electrónica

Preparatoria 8

Configuración electrónica y tabla periódica

Configuración electrónica y tabla periódica parte 2

1.-Presta atención a la exposición del profesor acerca de los temas: modelo atómico cuántico y tabla periódica actual.

2.- De manera individual, lee cuidadosamente los puntos 5.8, 5.9, 5.10 y 5.11 del capítulo 5 del texto “Fundamentos de química” de zumdahl-Coste. Resuelve en tu libreta los ejercicios 49, 52 y 59 del texto citado.

3.-Despues de realizar las actividades anteriores, elabora un documento digital, integrador de los conocimientos acerca de la configuración electrónica y su relación con la tabla periódica moderna. El documento deberá contener lo siguiente:

*portada con los datos completos.

*Introducción.

*Descripción general de lo que se va a realizar en el documento.

*Desarrollo.

-Descripción de la evolución de las teorías y modelos atómicos (incluir línea del tiempo)

-Descripción del modelo cuántico, e incluir un esquema del modelo.

-Descripción de los números cuánticos incluyendo ejemplos.

-En un diagrama de las tabla periódica, la relación entre las configuración electrónica de los elementos y su posición en la misma.

Introducción:

En este documento, se hablara y se explicara a fondo la evolución de los átomos, también se hablara de la relación existente sobre la tabla periódica con la configuración electrónica.

Por si fuera poco se dará a conocer cada uno de los científicos que implementaron, descubrieron y contribuyeron a la evolución de la teoría atómica.

El desarrollo de la evolución de la teoría de los átomos.

La evolución de las teorías

La teoría de la evolución es una explicación al proceso por el cual las especies cambiamos con las generaciones. La teoría científica de la evolución ya había sido formulada previamente, sin embargo, Charles Darwin le dio una vuelta de hoja y la popularizó con la publicación de su libro ‘El origen de las especies’, de 1859, en el que se formula que todos estamos emparentados entre nosotros, por descender de antepasados comunes.

Enfrentada desde siempre con el ‘creacionismo fijista’, la teoría de la evolución ha tenido que enfrentarse a los diferentes dogmas religiosos e incluso, a día de hoy, su difusión sigue siendo obstaculizada en ciertas partes de Estados Unidos.

Uno de los primeros pensadores en hablar sobre la posible evolución de las especies fue Anaximandro de Mileto, en el siglo VI a. C., aunque, como ya hemos comentado, la idea de la evolución de los seres vivos no había sido tomada en serio hasta los escritos de Darwin.

La teoría de la evolución se resumiría en los siguientes puntos:

1. Las formas de vida evolucionan, no son estáticas, y unas especies se originan y otras se extinguen.

2. El proceso de evolución es gradual, por lo tanto, lento pero continuo.

3. Existe un origen único de la vida, del cual todos los organismos procedemos.

4. La selección natural explica el sistema evolutivo, es una supervivencia en la lucha por la vida. Los individuos mejor dotados se adaptarán mejor a su medio ambiente y tendrán más posibilidades de sobrevivir en él.

Entre los múltiples usos del término modelo, se encuentra aquel que asocia el concepto a una representación o un esquema. Atómico, por su parte, es lo que está vinculado al átomo (la cantidad más pequeña de un elemento químico que es indivisible y que tiene existencia propia).Un modelo atómico, por lo tanto, consiste en representar, de manera gráfica, la materia en su dimensión atómica. El objetivo de estos modelos es que el estudio de este nivel material resulte más sencillo gracias a abstraer la lógica del átomo y trasladarla a un esquema.

Existen distintos tipos de modelos atómicos. El modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford, por ejemplo, es un modelo cuantizado del átomo que se desarrolló para dar explicación a la forma en que los electrones logran trazar órbitas que resultan estables en torno al núcleo. Este modelo funcional no se basa en la representación física del átomo: se orienta, en cambio, a usar ecuaciones para explicar su funcionamiento.

El modelo atómico de Schrödinger, por su parte, es un modelo cuántico no relativista sustentando en la resolución de la llamada ecuación de Schrödinger para un potencial electrostático con simetría esférica.

Personaje este, el citado Erwin Schrödinger, un físico austríaco que fue galardonado en el año 1933 con el Premio Nobel de Física por haber llevado a cabo lo que era el desarrollo de la mencionada ecuación de Schrödinger que está considerado como el fundador del método atómico actual. A través de ella lo que se consigue es realizar la descripción de la evolución temporal de lo que es una partícula masiva pero no relativista.

En concreto, como decíamos anteriormente, este científico está considerado como el padre del modelo atómico actual que también es conocido con el nombre de “Ecuación de Onda”. Una denominación bajo la cual se enclava una fórmula matemática que tiene como principios valores tales como la dualidad de la materia, la llamada probabilidad en un lugar de certeza, los niveles de energía o estados estacionarios así como la presencia de un núcleo atómico con respecto a las partículas conocidas.

Otro modelo atómico es el de Thomson, también conocido como modelo del pudín. Se trata de una teoría propuesta por Joseph John Thomson (quien descubrió el electrón) acerca de la estructura atómica.

Por último podemos mencionar al modelo atómico de Rutherford, ideado por Ernest Rutherford para brindar una explicación sobre el resultado de sus experimentos con láminas de oro. Este físico y químico indicó que los átomos disponen de electrones y que éstos se hallan girando alrededor de un núcleo central. Dicho núcleo, para Rutherford, concentraría casi la totalidad de la masa y toda la carga positiva de un átomo.

De la misma forma tampoco podemos pasar por alto el modelo atómico de Dalton. A principios del siglo XIX sería cuando vio la luz dicho planteamiento que, aunque tenía ciertos errores, supuso un hito muy importante en aquel momento y es que ofreció unos importantes avances en lo que respecta a la estructura de la materia.

Entre los principales pilares de dicha teoría destacan ideas como que la materia está conformada por partículas denominadas átomos.

Modelo de Dalton:

Esta es la primera teoría científica que introduce la idea de la discontinuidad de la materia porque considera que la materia está dividida en átomos dejando atrás las ideas de filósofos griegos que según él no se apoyaban en ningún experimento riguroso.

Dalton dio a conocer sus postulados o leyes:

• La materia está dividida en unas partículas indivisibles e inalterables, que se denominan átomos.

Actualmente, se sabe que los átomos sí pueden dividirse y alterarse.

• Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí presentan igual masa e iguales propiedades.

Actualmente, es necesario introducir el concepto de isótopos: átomos de un mismo elemento, que tienen distinta masa, y esa es justamente la característica que los diferencia entre sí.

• Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y distintas propiedades.

• Los compuestos se forman cuando los átomos se unen entre sí, en una relación constante y sencilla.

Al suponer que la relación numérica entre los átomos era la más sencilla posible, Dalton asignó al agua la formula HO, al amoníaco la formula NH, etc.

El átomo no contiene partículas sólo es el átomo.

Modelo de Thompson:

Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en las llamadas partículas fundamentales:

Electrones, con carga eléctrica negativa

Protones, con carga eléctrica positiva

Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa mucho mayor que la de electrones y protones. Thompson considera al átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como pequeños granitos.

Modelo de Rutherford:

En 1911, Rutherford introduce el modelo planetario, que es el más utilizado aún hoy en día. Considera que el átomo se divide en:

Un núcleo central, que contiene los protones y neutrones y por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo.

Una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los planetas giran alrededor del Sol.

Los experimentos de Rutherford demostraron que el núcleo es muy pequeño comparado con el tamaño de todo el átomo: el átomo está prácticamente hueco.

El modelo de Rutherford tuvo algunas fallas como en que contradecía las leyes del electromagnetismo de Maxwell que estaban ya comprobadas mediante numerosos datos experimentales. Y no explicaba los espectros atómicos.

Modelo de Bohr:

El modelo atómico de Rutherford llevaba a unas conclusiones que se contradecían claramente con los datos experimentales. Para evitar esto, Bohr planteó

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