Trabajo quimica

Clasificación y configuración electrónica.
Capas electrónicas de los átomos
Al movernos hacia abajo en una familia en la tabla periódica cambiamos la energía de los electrones de valencia del átomo. O lo que es lo mismo cambiamos el número cuántico principal n de los electrones de valencia
      Hemos dicho que todos los orbitales que tienen el mismo número cuántico n  en un átomo constituyenuna capa.
      ¿Cómo es la descripción cuántica de las distribuciones de probabilidad para todos los electrones de un átomo? Veamos las de los tres primeros gases nobles:
He | 1s2 |
Ne | 1s2 2s2 2p6 |
Ar | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 |

Figura 27: Distribución radial de la densidad electrónica
 
Esta distribución puede calcularse usando los programas adecuados y el resultado esuna distribución esféricamente simétrica  a la que se le llama  densidad electrónica radial. Al analizar cada uno de los ejemplos anteriores vemos que:
      El Helio tiene una sola capa
      El Neón tiene dos capas 
      El Argón tiene tres capas 
El número de capas coincide con el número cuántico n que tienen los electrones más externos (es decir los de valencia)
      En el He los electrones 1s  tienenla máxima probabilidad a 0.3 Å del núcleo
      En el Ne los electrones 1s tienen un máximo de probabilidad alrededor de los 0.08 Å, y los electrones  2s  y 2p  se combinan para generar otro máximo alrededor de  0.35 Å (la capa n = 2)
      En el Ar los electrones 1s  tienen un máximo alrededor de los 0.02 Å, los electrones  2s y 2p se combinan para dar un máximo alrededor de los 0.18 Å y loselectrones 3s  y 3p se combinan para dar un máximo cerca de los 0.7 Å
¿Por que la capa 1s en el Argón está mucho más cerca del núcleo que la capa 1s en el Neón y por que esta está mucho más cerca que la capa 1s del helio?
      La carga nuclear (Z) del He = 2+, del  Ne = 10+ y del Ar = 18+
      Los electrones más internos (capa 1s) no están apantallados por otros electrones, por tanto laatracción del núcleo es mayor conforme sea mayor el número de protones.
      De la misma manera, la capa n = 2 del Ar está más cerca al núcleo que la capa n = 2 del Ne. La Zeff para la sub-capa 2s del Ne será (10-2) = 8+, y para el Ar será (18-2) = 16+. Entonces, los electrones de la sub-capa  2s en el Ar estarán más cerca del núcleo debido a la mayor carga nuclear efectiva.
Capas electrónicas yclasificación
      Una manera muy útil de clasificar a los elementos es la que emplea a los electrones distinguibles, es decir los que cambian de elemento a elemento (claro, los de valencia.)
      Así podemos clasificar a los elementos como:
Representativos | e-  de valencia s  o p |
Gases nobles | e- de valencia s y p llenos |
Transición | e- de valencia d |
Transición interna | e- devalencia f |

Figura 28: Clasificación de los elementos

Figura 29: Clasificación y configuración electrónica

Figura 30: La tabla periódica y los subniveles

Los orbitales
      Cada nivel (capa) tiene sub-niveles.
      En cada sub-nivel hay orbitales
      Y en cada orbital caben únicamente 2 electrones.
Sub-nivel | Nº de orbitales | Nº máximo de e- |
s | 1 | 2 |
p | 3 | 8 |
d | 5| 10 |
f | 7 | 14 |

Y ¿Cómo son los orbitales?

Figura 31: Los orbitales s
Los orbitales s son esféricos y hay al menos uno en cada nivel

Figura 32:Los orbitales p
De estos hay 3 en cada nivel excepto en el primero, parecen cacahuates y se apellidan px, py y pz

Figura 33: Los orbitales d
Son más complicados, hay 5 en cada nivel excepto en el 1º y 2º y tienen apellidoscompuestos: dz2, d (x2- y2), dxy, dyz y dxz.

Figura 34; Los orbitales f
Finalmente los orbitales f, todavía son más complicados, hay 7 en cada nivel excepto en los tres primeros y tienen apellidos más complicados
      Y ¿Cómo están en el átomo?

Figura 35: Todos los orbitales del nivel n=2

Figura 36: Todos los orbitales del nivel n=3

El principio de Aufbau (construcción)
Los electrones...