El electron

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El electrón. Naturaleza. Distribución de los electrones en el átomo.

Química General I

Atención
• Leer del libro Química de Chang 10ma edición. Capítulo 7, págs 288 a 294.

– Ojo, la lectura es para ubicarse en el contexto. • Leer del Capítulo 7, págs 294 a 300. – Aquí si mucha atención con la descripción de cada uno de los conceptos.

El electrón
• Es una partícula cargadanegativamente.
• Está en constante movimiento ondulatorio. • Este es el principio de dualidad onda-partícula establecido por De Broglie.

• Son las particulas electromagnéticas que dan origen a la electricidad, al microondas, etc.

El electrón
• Hay una relación directa entre las propiedades químicas y el arreglo de los electrones en la nube electrónica. • La nube electrónica posee niveles deenergía que varían según la probabilidad de encontrar allí a los electrones.

El electrón
• Todo electrón se encuentra ocupando una región definida en el espacio conocida como orbital.

• Cada orbital tiene un valor de energía asociado.
• Las separaciones de los valores de energía entre orbitales son valores constantes y se denominan “cuantos”.

El electrón
• Los cuantos describen cantidadesde energía propias del electrón.

• Cuando esas cantidades se superan, pasa de un nivel mas alto (situación no muy estable o estado excitado). Al regresar a su estado basal o inicial, emite energía lumínica (restituye la energía recibida).

Orbitales atómicos, números cuánticos y configuraciones electrónicas
Postulados Principales

Encontrar una dirección es fácil…
9na avenida 10-08apartamento B

En un átomo se utiliza para ello:
Los número cuánticos

Pero…
De donde vienen???

Postulados del modelo atómico de Bohr.
• Los electrones sólo pueden girar alrededor del núcleo en ciertas órbitas circulares definidas. (Esto ahora no es exactamente cierto)

• en donde n = 1, 2, 3, 4... (orbitas permitidas)
• Los electrones al girar en estas órbitas no absorben ni emitenenergía. • Pero… poseen un nivel energético y mientras mayor sea el valor de n, mayor será la energía

Descubrimiento de Plank
• Descubrió que los electrones absorben o emiten cantidades exactas de energía a lo que llamó “cuantos de energía”.

• Sus observaciones confirmaron elementos del modelo de Bohr pero también dieron origen a mas preguntas…

Niveles cuantizados
para el átomo dehidrógeno
n= n=5 n=4 Energía n=3 n=2 E = 0 eV E = –0,54 eV E = –0,85 eV E = –1,51 eV E = –3,4 eV

n=1

E = –13,6 eV

Principios básicos de la teoría atómica actual
Con la contribución de Niels Bohr acerca de los niveles estacionarios de energía, las siguientes son las bases de la teoría atómica actual. Dualidad onda-partícula: Formulado por Louis de Broglie en 1924. “Cada partícula llevaasociada una onda”

Principio de incertidumbre:
Formulado por Heisenberg en 1927. “Es imposible conocer simultáneamente con exactitud la posición y la cantidad de movimiento del electrón en el átomo”
Erwin Schrödinger (1926) Schrödinger propuso una ecuación de onda que describe el comportamiento de un electrón. Las soluciones de la ecuación de onda, llamadas funciones de onda predicen los estadosde energía permitidos para un electrón.

Dualidad onda-partícula (De Broglie)
• Una partícula puede comportarse como onda y como partícula a la vez. Si se comporta como lo primero, su longitud de onda es:

h  m v
• Así, dada lo pequeño que es “h” sólo partículas pequeñas como los electrones, tienen una longitud de onda asociada apreciable.

• h es la constante de Plank y tiene un valorde 6.63x10-34 J.s

Principio de incertidumbre (Heisenberg).
• “Es imposible conocer simultáneamente la posición y la cantidad de movimiento de una partícula” • El enunciado anterior se puede escribir matemáticamente como:

h x · p  4
siendo x la incertidumbre en la posición y p la incertidumbre en la cantidad de movimiento. • Se reemplaza la idea de órbita por la de orbital, como...
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