Teoria Atomica

1. Teoría atómica de la materia

Científicos:

Demócrito (filósofo griego, del año 500 a. De C.

El primero fue Dalton. 6 de septiembre de 1766 - Mánchester, 27 de julio de 1844

Thomson. (Manchester, Reino Unido, 18 de diciembre de 1856 - Cambridge, Reino Unido, 30 de agosto de 1940)

Rutherford. (Brightwater, Nueva Zelanda, 30 de agosto de 1871 – Cambridge, Reino Unido, 19 de octubre de 1937)

Bohr. (Copenhague, 7 de octubre de 1885 – ibíd. 18 de noviembre de 1962)

Cadwich: (20 de octubre de 1891 – 24 de julio de 1974)

Aportes:

Demócrito: creía que todos los elementos estaban formados por pequeñas partículas INDIVISIBLES. Átomo, en griego, significa INDIVISIBLE. Es la porción más pequeña de la materia. Los átomos son la unidad básica estructural de todos los materiales de ingeniería.

Dalton: El modelo atómico de Dalton surgido en el contexto de la química, fue el primer modelo atómico con bases científicas, formulado en 1803. En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, basándose en una serie de experiencias científicas de laboratorio.

Thomson: Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó electrones. De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones (creo que le llaman el modelo del panque de pasas)

Rutherford: Demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo.Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente.

Bohr: Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos.

Chadwich: descubrió la partícula en el núcleo del átomo que pasaría a llamarse neutrón, esta partícula no tiene carga eléctrica.

2. Partículas subatómicas

Protón: Un protón es una partícula cargada positivamente que se encuentra dentro del núcleo atómico. El número de protones en el núcleo atómico es el que determina el número atómico de un elemento, como se indica en la tabla periódica de los elementos.

Electrón: Un electrón es una partícula elemental estable cargada negativamente que constituye uno de los componentes fundamentales del átomo. Forma parte del grupo de los leptones.

Neutrón: Un neutrón es una partícula subatómica contenida en el núcleo atómico. No tiene carga eléctrica neta, a diferencia de carga eléctrica positiva del protón. El número de neutrones en un núcleo atómico determina el isótopo de ese elemento.

Isotopos: Se denominan isótopos a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa atómica.

3. Conceptos derivados a partir de las teorías atómicas.

Unidad de masa atómica (UMA): es una unidad de masa empleada en física y química, especialmente en la medida de masas atómicas y moleculares.

Está definida como la doceava parte (1/12) de la masa de un átomo neutro y no enlazado de carbono-12, en su estado fundamental eléctrico y nuclear,3 y su valor recomendado es el de 1,660 538 921 (73) × 10-27 kg.4 Así pues, un mol de átomos de carbono-12 tiene una masa exacta de 12 gramos.

Numero masico (a): En química, el número másico o número de masa es la suma del número de protones y el número de neutrones. Se simboliza con la letra A. (El uso de esta letra proviene del alemán Atomgewicht, que quiere decir peso atómico, aunque sean conceptos distintos que no deben confundirse. Por este motivo resultaría más correcto que la letra A representara Atomkern, es decir, núcleo atómico para evitar posibles confusiones.) Suele ser mayor que el número atómico, dado que los neutrones del núcleo proporcionan a éste la cohesión necesaria para superar la repulsión entre los protones.

Masa atomica promedio de un elemento: Los elementos están formados por mezclas isotópicas en las que cada isótopo participa en una determinada proporción. Al calcular su masa atómica debe de tenerse en cuenta la masa de cada isótopo y su abundancia dentro de la mezcla isotópica.

La masa atómica promedio es el promedio ponderado de las masas de todos los isótopos naturales de un elemento, generalmente es un valor decimal. Este valor es el que aparece en la tabla periódica debajo del símbolo de cada elemento. Se calcula sumando las masas relativas de cada isótopo multiplicadas por el porcentaje de cada uno.

Peso atómico= % de abundancia *masa relativa

Radio atómico: El radio atómico está definido como la mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos adyacentes.

Radio covalente: En química, se denomina radio covalente a la mitad de la distancia entre dos átomos iguales que forman un enlace covalente. Normalmente se expresa en picómetros (pm) o ángstroms (Å), donde 1 Å = 100 pm.

Potencial de ionización: El potencial de ionización es la energía que es necesaria suministrale a un átomo para arrancarle un electrón de su capa de valencia, convirtiendo el átomo en un ion positivo o catión. Nos ceñiremos al primer potencial de ionización, energía necesaria para extraer un único electrón del átomo, aunque en muchos elementos se puede hablar de segundo potencial de ionización, energía necesaria para arrancar un segundo electrón al átomo que ya ha perdido uno, o de tercer, cuarto, etc. potenciales de ionización.

Afinidad electrónica: La afinidad electrónica (AE) o electroafinidad se define como la energía involucrada cuando un átomo gaseoso neutro en su estado fundamental (de mínima energía) captura un electrón y forma un ion mononegativo

4. Mecánica cuántica

Números cuánticos: los números cuánticos son unos números asociados a magnitudes físicas conservadas en ciertos sistemas cuánticos

Numero cuántico principal n: Este número cuántico está relacionado tanto con la energía como con la distancia media entre el núcleo y el electrón, medida en niveles energéticos, aunque la distancia media en unidades de longitud también crece monótonamente con n. Los valores de este número, que corresponde al número del nivel energético, varían teóricamente entre 1 e infinito, pero solo se conocen átomos que tengan hasta 8 niveles energéticos en su estado fundamental (ya que el número atómico y el número cuántico principal se relacionan mediante 2n2 = Z < 110.

Número cuántico secundario angular o azimutal (l): indica la forma de los orbitales y el subnivel de energía en el que se encuentra el electrón. Un orbital de un átomo hidrogenoide tiene l nodos angulares y n-1-l nodos radiales.

Numero cuántico magnético (ML) : Indica la orientación espacial del subnivel de energía, "(m = -l,...,0,...,l)". Para cada valor de l hay 2l+1 valores de m.

Numero cuántico magnético de espín (ms): indica el sentido de giro del campo magnético que produce el electrón al girar sobre su eje. Toma valores 1/2 y -1/2.

En resumen, el estado cuántico de un electrón está determinado por sus números cuánticos

5. Principios de exclusión de Pauli.

El principio de exclusión de Pauli es un principio cuántico enunciado por Wolfgang Ernst Pauli en 1925. Establece que no puede haber dos fermiones con todos sus números cuánticos idénticos (esto es, en el mismo estado cuántico de partícula individual) en el mismo sistema cuántico ligado.1 Formulado inicialmente como principio.

Históricamente el principio de exclusión de Pauli fue formulado para explicar la estructura atómica, y consistía en imponer una restricción sobre la distribución de los electrones entre los diferentes estados.

6. Configuración electrinica: la configuración electrónica es la manera en la cual los electrones se estructuran o se modifican en un átomo molécula o en otra de acuerdo con el modelo de capas electrónico, en el cual las funciones de ondas del sistema se expresa como un producto de orbitales antisimetrizadas.

Orbitales atómicos: es una determinada función de onda, espacial e independiente del tiempo a la ecuación de Schrödinger para el caso de un electrón sometido a un potencial coulombiano. La elección de tres números cuánticos en la solución general señalan unívocamente a un estado monoelectrónico posible.

Hibridación: cuando en un átomo se mezclan varios orbitales atómicos para formar nuevos orbitales híbridos.

Reglas de hund: La regla de Hund es una regla empírica obtenida por Smoch find en el estudio de los espectros atómicos que enuncia lo siguiente:

Al llenar orbitales de igual energía (los tres orbitales p, los cinco d, o los siete f) los electrones se distribuyen, siempre que sea posible, con sus espines paralelos, es decir, que no se cruzan. Lapartícula subatomica es más estable (tiene menos energía) cuando tiene electrones desapareados (espines paralelos) que cuando esos electrones están apareados (espines opuestos o antiparalelos).

7. Tipos de configuración electrónica

Estándar: Se representa la configuracion electronica que se obtiene usando el cuadro de las diagonales , estas se van llenando en el orden en que aparecen, siguiendo estos diagonales, empezando siempre por el s1.

Condensada: los niveles que aparecen llenos en la configuracion standar se pueden representar con un gas noble celecto del grupo VII A ( tabla periodica de los elemtos), donde el numero atomico del gas coincide con el numero de electrones que llegaron en el ultimo nivel.

Los gases nobles son He, Ne, Ar ,Kr, Xe y Rn

Desarrollada: Consiste en representar todos los electrones de un atomo empleando flechas para simbolizar el spin de cada uno.El llenado se realiza respentando el principio de exclusion de paul y reglon

de la maxima multiplicasion de Itund

semi desarrollada: Esta representacion es una combiancion entre la configuracion condensada y la configuracion desarroollada. En ella solo se representa los electrones del ultimo nivel de energia

8. Origen de la tabla periódica: la tabla periodica fue ideada originalmente por DImitri Mendeleyev

lo que mendeleyev fue darse cuenta que si ordenaba los elementos conocidos segun su peso, ciertas propiedades se repetían periodicamente, entonces en vez de agrupar los elementos en filas, hizo una fila cada vez que se volvian a repetir las propiedades del elemento, con esto, logró que en cada columna las propiedades de los elementos sean parecidas

mas adelante se descubrio que las propiedades se repetían por la existencia de electrones en capas externas del atomo de cada elemento; por ejemplo, aquellos elementos que tienen todos sus orbitales de la capa externa llenos, son gases inertes y estan ubicados en la ultima columna

9. Ley periódica: es la base de la tabla periódica de los elementos. Esta ley señala que las propiedades químicas y físicas de los elementos tienden a repetirse de manera sistemática a medida que se incrementa el número atómico. La tabla, por lo tanto, es una especie de esquema que se encarga de ordenar los elementos químicos de acuerdo al orden creciente de los números atómicos.

10. Organización de la tabla periódica

Periodo: Los elementos están distribuidos en filas (horizontales) denominadas períodos y se enumeran del 1 al 7 con números arábigos.

Grupo o familia: Los elementos de propiedades similares están reunidos en columnas (verticales), que se denominan grupos o familias; los cuales están identificados con números romanos y distinguidos como grupos A y grupos B. Los elementos de los grupos A se conocen como elementos representativos y los de los grupos B como elementos de transición.

11. Valencia atomicas: también conocida como número de valencia, es una medida de la cantidad de enlaces químicos formados por los átomos de un elemento químico.

12. Tipos de valencias:

Positiva: es el número positivo que refleja la máxima capacidad de combinación de un átomo.

Negativa: Es el número negativo que refleja la capacidad que tiene un átomo de combinarse con otro pero que obviamente esté actuando con valencia positiva.

13. Propiedades periódicas.

Potencial de ionización: energía necesaria para arrancarle un electrón.

Afinidad electrónica: energía liberada al captar un electrón.

Electronegatividad: mide la tendencia para atraer electrones.

Radio ionico: El radio iónico es, al igual que el radio atómico, la distancia entre el centro del núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del mismo, pero haciendo referencia no al átomo, sino al ion.

14. Fuerza de atracción

Ionica: es la unión de átomos que resulta de la presencia de atracción electrostática entre los iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (alta afinidad electrónica).

Puente de hidrogeno: es la fuerza atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo

Fuerza de dipolo: consiste en la atracción electrostática entre el extremo positivo de una molécula polar y el negativo de otra

Fuerza despersion de London: son un tipo de fuerza intermolecular, denominadas asi por el físico alemán Fritz London, quien las investigó. Surgen entre moléculas no polares, en las que pueden aparecer dipolos instantáneos. Son más intensas cuanto mayor es la molécula, ya que los dipolos se pueden producir con más facilidad

Fuerza de atracción metálica: es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos como una nube) de los metales entre sí.

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