Cap 1 2012 I

Química General 1 – Capítulo 1

ESTRUCTURA ATÓMICA, TABLA
PERIÓDICA Y ENLACE QUÍMICO

1.1. INTRODUCCIÓN
Objetivo: relacionar niveles macro y micro
 Para entender el enlace químico debemos
conocer previamente:


 Tabla

periódica (TP)
 Relaciones estructura propiedades en TP
 Valencias y electrones de valencia

1.2. TEORÍA ATÓMICA MODERNA Y ORBITALES
Teoría atómica moderna
 Modelo atómicomoderno átomo de Böhr
 Concepto de orbital ( órbita)  función de
probabilidad…


1.3. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Y TP


Números cuánticos
 Principal

 n  Distancia al núcleo
 Azimutal  l  Forma de orbitales
 Magnético  m  Orientación de orbitales
 Spin  s  Sentido de giro de electrones


Regla “del serrucho” o regla de Moeller 
orden energético de orbitales

3

3s

5representativos

2s
Elementos

PERÍODOS

2

p1 p2 p3 p4 p5
IIIA IVA VA VIAVIIA 1s2

GRUPOS
d d d d d d d d d d
IIIB IVB VB VIB VIIBVIIIBVIIIBVIIIB IB IIB
1

2

3

4

5

6

7

9

3d

4s

Metales de transición

5s

4d

6

6s

La

5d

7

7s

Ac

6d

f1 f2 f3 f4

2p

10

3p
4p
5p
6p

f5 f6 f7 f8 f9

Elementos de transición interna

http://www.ptable.com/

8

f 10 f 11 f 12 f 13 f 14

4f

LANTÁNIDOS

5fACTÍNIDOS

representativos

s2
IIA

1 1s1

4

p6
VIIIA

Elementos

s1
IA

EJEMPLO 1.1.
Para los elementos de número atómico Z1 = 33 y Z2 =
109 determine: (a) su configuración electrónica; (b) su
ubicación en la tabla periódica; (c) los números
cuánticos del electrón más alejado del núcleo; y (d) el
ión más común que formaría.
 (a) Configuraciones electrónicas aplicando regla del
serrucho:
Z1 = 33: 1s22s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3
Z2 = 109: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d7

EJEMPLO 1.1. (2)
n=3

n=4

n=5

n=6

n=7

último e- de la configuración
m = -2 -1 0 +1 +2

m = -1 0 +1

4p3

6d7

-2 -1 0 +1 +2 = m

-3 -2 -1 0 +1 +2 +3 = m

3d10

5f14
m=0

4s2

Z = 33

-s

e más alejados del núcleo (de valencia)

Z = 109

m=0

7s2

EJEMPLO 1.1. (3)


(b)Ubicación en la tabla periódica:






(c) Electrón más alejado del núcleo:





Período: Z1 = 4; Z2 = 7.
Grupo y/o familia: Z1 = 5A o nitrogenoide; Z2 = 8B.
Tipo de elemento: Z1 = elemento representativo; Z2 = Metal de
transición.
Para Z1 = 4p3  n = 4; l = 1; m = +1 y s = +1/2
Para Z2 = 7s2  n = 7; l = 0; m = 0 y s = -1/2 (aunque el 7s1 también es
un electrón de valencia).

(d) Ión más común:


Para Z1 = 5 e-s  le es más fácil ganar 3 que perder 5  Z13- (anión con
carga -3).
Para Z2 = 2 e-s  le es más fácil perder 2 que ganar 6  Z12+ (catión
con carga +2).

EJEMPLO 1.2
Para el elemento de número atómico Z = 47
determine: (a) su configuración electrónica; (b)
su ubicación en la tabla periódica; (c) los
números cuánticos del electrón más alejado del
núcleo; y (d) el ión más común queformaría.
 Z = 47: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2
4d9  EXCEPCIÓN
 Z = 47: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1
4d10

EJEMPLO 1.2. (2)

-2 -1 0 +1 +2 = m

-2 -1 0 +1 +2 = m

4d9
m=0

5s2

4d10

EXCEPCIÓN m = 0
5s1

(b) Ubicación en la tabla periódica:
Período: 5.
Grupo y/o familia: 1B.
Tipo de elemento: Metal de transición.
(c) Electrón más alejado del núcleo: 5s1  n = 5; l = 0; m = 0 ys =
+1/2
(d) Ión más común: Z1+ (catión con carga +1).

1.4. PROPIEDADES PERIÓDICAS DE LOS
ELEMENTOS
Radios atómicos
 Energía (o potencial) de ionización
 Afinidad electrónica
 Radio iónico
 Electronegatividad


1.4.1. RADIOS ATÓMICOS


Radios atómicos y orbitales

La medida de los radios atómicos se hace
en picómetros (1 pm = 1x10-12 m), en
angstroms (1 Å = 1x10-10 m) ó en
nanómetros (1nm = 1x10-9 m)

VARIACIÓN DEL RADIO ATÓMICO EN LA TP
Aumenta

Aumenta

Radios atómicos

VARIACIÓN DE LA CARGA NETA

Efecto de pantalla: propiedad periódica

1.4.2. ENERGÍA (POTENCIAL) DE IONIZACIÓN

Aumenta

Aumenta

Primera EI

Ca(g) + 590 kJ  Ca+(g) + eCa+(g) + 1145 kJ  Ca2+(g) + e-

1.4.3. AFINIDAD ELECTRÓNICA

Be(g) + e- + 241 kJ  Be-(g)
Cl(g) + e Cl-(g) + 348 kJ

AE = 241...