Configuración electrónica y la tabla periódica Lab

Configuración electrónica y la tabla periódica
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Civil

Karen Mora 4-788-1493
Allam Lam 4-786-507
Emilio Vázques 4-785-1995
Marco teórico:
Fue Niels Bohr, físico danés quien como precursor de la Tabla Periódica actual basada en su teoría del átomo, el que en 1923 ya indicó que las propiedades periódicas debían de relacionarse con ladistribución de los electrones en niveles de energía dentro de cada tipo de átomo. Hoy en día sabemos que esto es así, pero que solamente la teoría cuántica del átomo da una respuesta satisfactoria a la distribución de los electrones en niveles de energía, lo que actualmente llamamos configuración electrónica.
Podemos definir la configuración electrónica como la distribución de los electrones de unátomo, ordenados de menor a mayor energía según capas o niveles y subniveles. La configuración electrónica de un elemento se establece mediante unas reglas que derivan de cálculos teóricos. Para ello, debemos tener en cuenta algunos resultados del modelo cuántico del átomo.
El número de electrones de un átomo neutro es igual al de protones en su núcleo, por tanto igual a Z.
Los electrones ocuparánlos orbitales atómicos de menor a mayor energía hasta llenarlos, cumpliendo con el principio de exclusión de Pauli (2 electrones = nº máximo de ocupación en cada orbital).
El orden de llenado de los orbitales 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p…
El orbital con menor energía es el que tenga la suma n+l menor.
Todos los elementos que tienen una ocupación semejante de los orbitales de laúltima capa forman un grupo, es decir, un conjunto de elementos que tienen un comportamiento desde el punto de vista químico semejante. Por ejemplo: todos los metales alcalinos tienen una ocupación s1, los alcalinotérreos s2, los halógenos s2p5 etc. De todo esto podemos deducir que el comportamiento químico de un elemento está determinado por la configuración electrónica más externa (lo quellamaremos electrones de valencia).
Los periodos están formados por el conjunto de elementos en los que la última capa que se va completando es la misma. Podemos decirlo de otra manera, los elementos de un periodo tienen sus electrones más externos situados en orbitales con el mismo número cuántico y que a su vez, corresponde con el número de orden del periodo. Por ejemplo: Na (3s1) y Ar (3s23p6), n=3 otercer periodo. Ca(4s2) y Ge(4s24p2), n=4 o cuarto periodo.
Objetivos:
1. Determinar el conjunto de números cuánticos posibles en nivel de energía.
2. Escribir la configuración electrónica total y parcial incluyendo el diagrama de orbitales para el estado fundamental de un elemento, utilizando el principio de Aufbau.
3. Identificar los electrones de valencia presentes en un elemento dado.
4.Localizar n una tabla periódica los metales alcalinos, alcalinotérreos, gases nobles, metales de transición, transición interna, actinos, bloques s, p, d y f.
5. Observar la relación que existe entre la estructura de la tabla periódica y la configuración electrónica de los átomos.
Materiales: Tabla periódica
Reactivos: ninguno
Lectura recomendada:
Chang, R QUIMICA, 6ta Edición, Edit. Mc Graw Hill,1999, capitulo. 7. Pág. 46-47 y 261-263. Brow, T.L, Lemay, H.E y Bursten, B.RE. Química la Ciencia Central 7° edición. Pág 195-215
Procedimientos
I Parte. Numero cuánticos
1. Determinar para n=4, el conjunto de los números cuántico posibles.
2. Desarrolle el conjunto de números cuánticos para los electrones de la subcapa 4d.
II Parte. Configuración electrónica
1. Utilizando el orden de Aufbauescriba la configuración electrónica para un átomo cuyo número atómico es 16.
2. Escriba la configuración electrónica total y abreviada incluyendo el diagrama de orbitales para el estado fundamental del Cl y del Mn.
3. Usando diagramas de orbitales, represente la configuración electrónica del átomo de nitrógeno (Z=7). Aplique el principio de exclusión de Paulli y la regla de Hund.
4. Usando el...