Estructura atomica.pdf

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD CULHUACAN

MATERIA QUÍMICA BÁSICA

UNIDAD I:

ESTRUCTURA ATÓMICA
PRESENTA: M.C. EDGAR ALEJANDRO BERROSPE OCHOA

OBJETIVO
• El alumno analizará el comportamiento de la materia en base a su estructura molecular, en sus enlaces atómicos y sus propiedades químicas y físicas para explicar sucomportamiento fisicoquímico.

TEMARIO
• Antecedentes (1.7 hrs.)
– Modelo atómico de Bohr – Modelo atómico cuántico

• Configuración electrónica (3.5 hrs.)
– – – – – Significado y valores de los números cuánticos Principio de Aufbau (de construcción) Principio de exclusión de de Pauli. Regla de Hund Configuraciones electrónicas

• Tabla periódica (2.5 hrs.)
– Ordenamiento de los elementos de latabla periódica de acuerdo a su número atómico, periodos y grupos. – Características de los metales, no metales y gases nobles. – Propiedades periódicas: radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad.

TEMARIO (continuación)
• Enlace químico (4.3 hrs.)
– – – – – Fundamentos de Kosel y Lewis Enlace iónico Enlace covalente; simple, múltiple, coordinado y polarEnlace metálico Fuerzas intermoleculares por puente de hidrógeno y de Van Der Waals

PRÁCTICAS
• Identificación de elementos de la tabla periódica (1.5 hrs) • Propiedades físicas del enlace químico (1.5 hrs)

EVALUACIÓN
• INVESTIGACIÓN (25%) • EJERCICIOS (25%) • PRÁCTICAS(50%)

TEMA 1.1

ANTECEDENTES
• Empédocles (Grecia, 492-432 AC)
– La materia se compone por: Fuego, Agua, Aire yTierra.

• Demócrito (Grecia 460-370 AC)
– Infiere el concepto de ÁTOMO (indivisible)

• Newton (1672) formula teoría corpúscular de la luz. • Cristian Huygens (1678) fórmula teoría ondulatoria de la luz. • Olaf Röemer (1647-1710) determina velocidad de la luz de forma aproximada. • Dalton (1776-1844)
– Toda materia se compone de partículas indivisible (átomos). – Todos los átomo de unelemento son idénticos; los átomos de diferentes elementos tienes propiedades diferentes. – Las reacciones químicas requieren la combinación de átomos, no la destrucción de átomos. – Cuando los elementos reaccionan para formar compuestos, reaccionan en relaciones definidas y en números completos.

• Teoría atómica de Thomson
– Descubre el electrón (1897) – Los electrones de carga negativa están enreposo dentro del átomo que es positivo y el conjunto es neutro (Modelo Estático).

• Modelo atómico de Rutherford (1911)
– Experimento de la lamina de oro – Concluye en la existencia de un núcleo atómico con carga positiva con más del 99% de la masa; y en la existencia de una nube de electrones que orbitaba de forma indefinida alrededor del núcleo, evidenciando un espacio vacio dentro delátomo.

• Max Planck (Fundador Teoría cuántica)
– Cada fotón de luz posee una cantidad especifica de energía (un “CUANTO”) que depende de la frecuencia de la luz

h  6.6260755x10
– Donde:
• • • E = Energía del fotón (J fotón-1) h= Constante de Planck ν= Frecuencia de la luz

34

E  h

Js



h  1.05457266 x1034 Js 2

• Albert Einstein
– La luz se comporta como siestuvieran constituidos por fotones, cada una con una cantidad de energía (cuanto). Cada fotón puede transmitir su energía a cada electrón durante una colisión. – Donde:
• •

E

hc



c= Velocidad de la luz en el vacio (2.99792458x10 8 ms-1) λ= Longitud de onda

• Johan Balmer y Rydberg demostraron que las longitudes de onda de las líneas del espectro del hidrógeno pueden relacionarse.

–Donde:
• • •

λ (lambda)= longitud de onda RH = constante de Rydberg para el hidrógeno (1.097x107 m-1) n1 y n2 = Enteros positivos

 1 1  RH  2  2  n n   2   1 1

MODELO ATÓMICO DE BOHR
• Niels Bohr baso su modelo atómico explicando el espectro del átomo de hidrogeno. • Se describe mediante cuadro postulados
– Un átomo de hidrogeno consta de un núcleo central con carga +Ze...