CONFIGURACION
ELECTRONICA
Y
LA TABLA PERIÓDICA
UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO
RECINTO DE BAYAMÓN
Math and Science Partnership for the 21st Century
Elementary and Secondary School MSP-21 Phase III
Academia Sabatina
¿Qué tenemos en común?
http://biodiesel.com.ar/414/hacen-plastico-conbacterias-modificadas
Lo invisible se hace visible…
• Imagen tomada con un
microscopio STM de
caligrafía oriental con
átomos de Fe sobre un
sustrato de Cobre
http://www.cienciateca.com/atomosalavista.html
TODA la materia está formada de ATOMOS
Teoría Atómica
Postulada por John Dalton, 1808
• La naturaleza de la materia
• Modelo con bases científicas
• Marca el nacimiento de al teoría atómica
moderna
¿Y qué son los átomos?
Los atomos segun Cantinflas
¿Qué es el átomo?
• Partícula que compone la materia
• La unidad más pequeña de un elemento
que conserva todas las características de
éste.
• Un elemento es una sustancia pura que
contiene un sólo tipo de átomos.
¿De qué están constituidos los
átomos?
• Todo átomo está formado por tres
partículas subatómicas:
PROTON
NEUTRON
ELECTRON
(en el núcleo)
(en el núcleo)
(fuera del núcleo)
El Núcleo y la Identidad del
Elemento
• El número de protones se conoce como
NÚMERO ATÓMICO
• Le da la identidad al átomo de un elemento.
– Átomos de un mismo elemento tienen el mismo
número de protones
– Átomos de diferentes elementos tienen diferente
número de protones
Elemento Químico
• Su número atómico (Z) corresponde al
número de protones en su núcleo.
• El número de protones coincide con el
de electrones cuando el átomo es neutro.
¿Cómo se ha modificado el modelo
del átomo?
Referencia: http://genesis.uag.mx/edmedia/material/qino/T3b.cfm
EL NUCLEO
Contiene nucleones: protón, neutrón
Los protones tienen carga positiva (p+)
Los neutrones no tienen carga (n0)
FUERZA NUCLEAR
• Interacción nucleónnucleón
• Contraresta la fuerza
de repulsión entre los
protones en el núcleo
• Análogas a las
fuerzas Van der Waal
entre átomos
HUMOR CIENTIFICO:
NOS REIMOS DE LO QUE NO ENTENDEMOS
El Átomo y los Isótopos
NÚMERO DE MASA
se define como
el número total de protones y neutrones
LOS ISÓTOPOS
son átomos del mismo elemento con
distinto número de neutrones
Tienen el mismo número atómico, pero
distinto número de masa
Se conoce como núclido a cada núcleo con un número
dado de protones y neutrones
ISÓTOPOS DE ALGUNOS
ELEMENTOS
garritz.com/andoni_garritz_ruiz/documentos/Mi%20curriculum/03-Garritz.pdf
El electrón
Los ELECTRONES tienen carga negativa (e-)
Un átomo es neutro debido a que
el total de sus cargas negativas balancea
exactamente
a las positivas que existen en su núcleo
# de protones p+ = # de electones e-
Los electrones
La masa de un protón es 1836 veces
mayor que la de un electrón
Los electrones se encuentran fuera del
núcleo, a su alrededor
En las reacciones químicas los electrones
se donan, se ganan o se comparten
Partículas del átomo
MODELO DEL ATOMO
MODELO DE BOHR
• La energía está
cuantizada (niveles de
energía)
• El electrón gira en unas
órbitas circulares
alrededor del núcleo
• Cada órbita es un estado
estacionario que va
asociado a un número
natural “n” y toma valores
del 1 al 7.
Así se le presenta al estudiante
Animación del átomo nuclear
Anthony Carpi, Ph.D. "Teoría Atómica: : Iones, Isótopos y Envoltura de
Electrones ," Visionlearning Vol. CHE-1 (3s), 2003.
http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=51&l=s
Modelo del átomo
• La energía está
cuantizada (niveles
de energía)
• Los electrones no
tienen posición
exacta, sino la
probabilidad de
encontrarse en cierta
región alrededor del
núcleo (orbitales)
• El electrón se
interpreta como una
nube de carga
negativa.
Orbitales y enlaces
!Un mundo de posibilidades!
• Los tipos de ATOMOS
y LA MANERA EN QUE
SE COMBINANA serán
determinantes en las
propiedades de la
materia
How can graphite and diamond be so different if they are both
composed of pure carbon?
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=how-can-graphite-and-diam
• Carbono
–
–
–
–
–
(grafito)
Color negro, gris
No se funde, se sublima
Substancia blanda
Lubricante
Conductor de
electricidad
– Densidad a 20ºC:
2.267 g/cm3
• Carbono
(diamante)
– Color transparente
– Substancia dura
– Se funde a 3550 ºC
– Conductividad termal
más alta (material
natural)
– Densidad a 20ºC:
3.514 g/cm3
LA TABLA PERIODICA: Estructura
• Períodos
• filas horizontales de la tabla periódica. Actualmente se
incluyen 7 periodos en la tabla periódica.
• Grupos o Familias
• Son las columnas o filas verticales de la tabla periódica. La
tabla periódica consta de 18 grupos, algunas con nombres
particulares, pero en su mayoría con el nombre del primer
elemento.
• Clases
• Elementos representativos: grupos 1,2, 13-18
• Metales de transición: (grupos 3-12, sin incluir lantánidos y
actínidos)
• Metales de transición interna: lantánidos y actínidos
• Gases nobles: grupo 18
Configuración electrónica
• Es la distribución de los electrones de un
átomo en sus distintos niveles y orbitales
alrededor del núcleo.
• Es la representación del estado
fundamental de los electrones en el átomo
(energía mínima)
Números cuánticos
• Los números cuánticos se utilizan para describir
el comportamiento de los electrones dentro del
átomo.
• Hay cuatro números cuánticos:
– Principal (n): energía del electrón, toma valores del
1 al 7. En cada nivel se pueden acomodar hasta 2n2
electrones.
– Secundario/ azimutal (l): Hay n subnivel de
energía, sus valores son de 0 hasta n-1 (s, p, d, f)
– Magnético (m): orientación en el espacio
– Espín (s): sentido del giro del electrón sobre su
propio eje. Tiene dos valores, representados por ↑↓
Escribiendo configuraciones
electrónicas
• Conocer el número de
electrones del átomo (número
atómico = #p+ = #e-).
• Ubicar los electrones en cada
uno de los niveles de energía,
comenzando desde el nivel
más cercano al núcleo.
• Respetar la capacidad
máxima de cada subnivel
(orbital s = 2e-, p =6e-, d =
10e- y f = 14e-).
• Verificar que la suma de los
superíndices sea igual al
número de electrones del
átomo.
CONFIGURACION ELECTRONICA INTERACTIVA
http://periodictable.com/
LA TABLA PERIODICA
• CLASIFICACION DE TIPOS DE ELEMENTOS
–
–
–
–
Metales
No metales
Metaloides (semi-metales)
Gases nobles
Electrones de valencia
• Son los electrones (e-) en el último nivel
de energía (capa de valencia) de la
configuración electrónica
• Son los electrones que participan en el
enlace químico
TABLA PERIODICA
• ENLACES QUIMICOS
– Enlace iónico
– Enlace covalente
– Enlace metálico
• Las intensas fuerzas que mantienen unidos los
átomos en las distintas sustancias se
denominan enlaces químicos.
Tipos de enlaces
TIPOS DE ENLACES
IÓNICO
SÓLIDOS IONICOS
COVALENTE
SUSTANCIA
MOLECULAR
SÓLIDOS
RED COVALENTE
METÁLICO
SÓLIDOS
METÁLICOS
ENLACE IONICO
• Se forma entre metal y no-metal
(compuesto binario)
• Hay una transferencia de electrones del
metal al no-metal
Enlace iónico
• http://www.visionlearni
ng.com/library/flash_vi
ewer.php?oid=1349&
mid=55
Enlace iónico
• http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_inici
acion_interactiva_materia/curso/materiales/enla
ces/metalico.htm
Enlace iónico
•http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_inte
ractiva_materia/curso/materiales/enlaces/ionico.htm
Red Covalente
http://www.santillana.cl/santillana/
Enlace metálico
• http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_inici
acion_interactiva_materia/curso/materiales/enla
ces/metalico.htm
Enlace covalente: Agua
http://www.mcgraw-hill.es/bcv/tabla_periodica/ficheros/tabla_periodica1.pdf
Tabla periódica
Trinity College
Tabla periódica en bloques
We didn’t start the fire!
• Canción de Billy Joel : recuerda eventos
ocurridos entre 1949 – 1989
• WE DIDN'T START THE FIRE
• Reto
Escribir una versión de esta canción que
recuerde eventos científicos importantes
han impactado al mundo desde la Teoría
Atómica hasta el 2011.
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