Materia y el Entorno Tabla periódica y configuración electrónica
Ordenados por Z Los elementos están ordenados en forma creciente de número atómico(Z) y por su configuración electrónica. http://www.theochem.ru.nl
Periodo = Nivel = Fila Los renglones se llaman periodos y están relacionados con el mayor nivel de energía de la configuración. https://quimicaag.jimdofree.com/
Columna = Familia = Grupo Existen dos grupos: los elementos representativos que se simbolizan con la letra A, y Los metales de transición y transición interna que se representan con le letra B. Cada grupo tiene 8 familias que se distinguen con números romanos. https://quimicaag.jimdofree.com/
Subnivel = Familia = Grupo El grupo relacionado con subniveles s y p se representan con la letra A (IA – VIIIA) y un número romano (elementos representativos). https://quimicaag.jimdofree.com/
# e - en el último subnivel determina el # Familia Los grupos relacionados con subniveles d ó f se llaman de transición o transición interna y se representa con una letra B(IB – VIIIB) y números romanos. https://quimicaag.jimdofree.com/
Figuras de Lewis http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/pertab/perlewis.html
Las familias que terminan con subniveles S y P se llaman elementos representativos.
AGO - DIC 2020 Materia y el entorno
Metales Alcalinos Reaccionan violentamente con agua. Su configuración termina en s1. El hidrógeno no es considerado un metal alcalino. https://educalingo.com/es/dic-es/alcalino http://cms575.bps.in.th/group7/property-of-their-compounds
Metales Alcalino Térreos Sus configuraciones terminan un s 2 http://cms575.bps.in.th/group7/property-of-their-compounds https://ceramica.fandom.com/wiki/Alcalinot%C3%A9rreo
Metales de Transición Sus configuraciones terminan de d 1 a d 10 . Buenos catalizadores Buenos conductores de calor y electricidad.
Metales de Transición Interna Lantánidos - Elementos 58-71 Su configuración contiene 4f Actínidos- Elementos 90-103 Su configuración contiene 5f https://quimicaag.jimdofree.com/
Metalloids Conduct electricity in specific conditions Most are not maleable not ductile. Medium Fussion and Boling points They can formed cations and anions. https://periodictableelements.wordpress.com/
Non Metals Non conductors of Heat and Electricity. Great isolators They can be solid, liquid and gas. Brittle in solid state. Low Fussion and Boiling Points. They are Oxiding Agents. Form anions.
Grupo IIIA (Familia del Boro)
Grupo IVA (Familia del Carbono) Terminal el p 2 https://periodictableelements.wordpress.com/
Grupo VA (Familia del Nitrógeno) Terminan en P 3 https://periodictableelements.wordpress.com/
Grupo VIA (Familia del Oxígeno) Terminan en P 4 https://periodictableelements.wordpress.com/
Halógenos Terminan en P 5 Solidos, líquidos y gaseosos. Alta electronegatividad. Se encuentran en forma diatónica: Cl 2 , F 2 , Br 2 ,I 2
Gases Nobles Terminan en P 6 Elementos muy estables Muy altas energías de ionización. https://quimicaencasa.com/grupo-18-la-tabla-periodica-gases-nobles/
Elementos diatómicos en la naturaleza https://www.uokpl.rs/rsmax/TRmmbmT/
Electronic configuration blocks
Assigning group, period, and family to each element Periods: Last energy level in the electronic configuration. Families: If the electronic configuration ends in “s” or “p”, then the element belongs to family A. If the electronic configuration ends in “d” or “f”, then the element correspond to family B.
Propiedades periódicas (periodicidad)
Radio Atómico Se refiere al tamaño del átomo. Es la distancia entre núcleo y el e - más lejano.
Radio Atómico
Radio Iónico Al perder electrones el radio disminuye. Al ganar electrones el radio aumenta
Carácter Metálico Se relaciona con las propiedades físicas y químicas asociadas con los elementos llamados metales. Estas propiedades se relación con la facilidad de donar e - . Forman cationes. 31
Electronegatividad Tendencia de atraer electrones. Es una característica de los no metales
Electronegatividad
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Energía de Ionización Energía requerida para quitarle un e - a un átomo neutro. Los metales tienen bajas energías de ionización Los gases nobles tienen las energías de ionización más altas
Periodic Table Trend Summary 39 Matter and the Environment
Configuración electrónica
Materia y el Entorno Mecánica Cuántica El modelo mecánico cuántico del átomo utiliza formas complejas de orbitales (a veces llamadas nubes de electrones); volúmenes de espacio en los que es probable que haya un electrón . Los electrones en el átomo se acomodan en: Niveles (n) Subniveles (l) Orbitales (ml)
Location of electrons Energy levels Each energy level (1-7) consists of one or more sublevels. Energy sublevels Each sublevel, designated with s, p, d, f has one or more orbitals. Orbital Each orbital is a region within an atom that holds a maximum of 2 electrons with opposite spin.
Materia y el entorno Niveles de energía Se identifican con la letra n y toman los valores de n =1, 2, 3, 4, etc. Aumenta la energía conforme n aumenta. Tienen un número máximo de electrones de 2 n 2
Subniveles de energía Cada subnivel contiene electrones con la misma energía Se designa con las letras s, p, d or f. Materia y el entorno
Energy sublevels Matter and the Environment
Charge Cloud Representations of “s” Orbitals Matter and the Environment
Shapes of “p” Orbitals Matter and the Environment
p x , p y , p z orbitals Matter and the Environment
Orbitales Un orbital Es un espacio tridimensional alrededor del núcleo donde se encuentra el electrón . Tiene una forma que representa la densidad del electrón Puede contener hasta 2 electrones. Contiene 2 electrones que giran en direcciones opuestas. Materia y el entorno
Recuerda! El número total de electrones en todos los subniveles debe ser igual al máximo número de electrones (2n 2 ) Capacidad de Electrones Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 QUANTUM NUMBER SYMBOL REPRESENTS PROVIDES INFORMATION ABOUT First or Principal Quantum Number n Energy Level The electron cloud size Second Quantum Number l Energy Sublevel The shape of the electron cloud Third Quantum Number m Orbital (regions in which up to 2 electrons are likely to be found) The orientation in space of the orbital Fourth Quantum Number s Spin of the electron The rotational direction of the electron, either clockwise or counter-clockwise. Matter and the Environment
AGO - DIC 2020 Electronic configuration All elements can be described by their energy level, sublevel, and number of electrons in each sublevel. 1 s 2 Energy level Sublevel Number of electrons in the sublevel Matter and the Environment
Electronic Configuration The way in which electrons are arranged around the nucleus of the atoms. A summary of an orbital diagram.
AGO - DIC 2020 Aufbau’s diagram 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7d s=2 p=6 d=10 f=14 Matter and the Environment
AGO - DIC 2020 Examples: Hydrogen (Z = 1): 1s 1 Helium (Z = 2): 1s 2 Carbon (Z = 6): 1s 2 2s 2 2p 2 Sodium (Z = 11): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Calcium (Z = 20): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 Vanadium (Z = 23): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 Remember: You must follow Aufbau’s diagram to organize the electronic configuration of each element according to energy levels and sublevels. Matter and the Environment
AGO - DIC 2020 Use the closest, previous noble gas, to abbreviate the electronic configuration of an element. 2 He, 10 Ne, 18 Ar, 36 Kr, 54 Xe, 86 Rn For example: 18 Ar = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 20 Ca = [1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ]4s 2 20 Ca = [Ar]4s 2 Using noble gases Matter and the Environment
AGO - DIC 2020 3 Principios básicos de la configuración electrónica. Principio Aufbau : Los electrones entran en el subnivel con la energía más baja posible. Pauli Exclusion Principle : En cada orbital solo caben 2 electrones de giros opuestos de modo que en un mismo átomo no puede haber dos electrones con los 4 números cuánticos iguales. Hund’s rule : Se deben llenar los orbitales de la misma energía con electrones de giro positivo (Flechas ascendentes) y luego con electrones de giro negativo (Flechas descendentes). Una vez lleno el orbital se llena el siguiente subnivel de energía. Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 Capa de Valencia/ Relación Período-Grupo Elementos Representativos (Grupo A) Elementos de transición(Grupo B) 35 Br Bromo 🡪1𝑠 2 2𝑠 2 2𝑝 6 3𝑠 2 3𝑝 6 4𝑠 2 3𝑑 10 4𝑝 5 Capa Valencia 4𝑠 2 4p 5 electrones V: 7 *Tomamos el nivel de energía mas alto Na Sodio 🡪 1𝑠 2 2𝑠 2 2𝑝 6 3𝑠 1 Capa Valencia 3𝑠 1 electronesV: 1 26 Fe Fierro 🡪1𝑠 2 2𝑠 2 2𝑝 6 3𝑠 2 3𝑝 6 4𝑠 2 3𝑑 6 Capa Valencia4𝑠 2 3𝑑 6 electronesV: 8 *Tomamos el nivel e energía mas alto y todo a la derecha . 22 Ti Titanio🡪 1𝑠 2 2𝑠 2 2𝑝 6 3𝑠 2 3𝑝 6 4𝑠 2 3𝑑 1 Capa Valencia 4𝑠 2 3𝑑 1 electronsV: 3 Grupo Periodo Grupo Periodo Periodo Grupo
AGO - DIC 2020 Diagramas de orbitales Materia y el entorno
Orbital box diagrams Carbon (Z = 6): 1s 2 2s 2 2p 2 __ __ __ __ __ 1s 2s 2p x 2p y 2p z Sodium (Z = 11): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 __ __ __ __ __ __ 1s 2s 2p x 2p y 2p z 3s Calcium (Z = 20): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ 1s 2s 2p x 2p y 2p z 3s 3p x 3p y 3p z 4s
AGO - DIC 2020 Configuración electronica de un ion Catión Átomo con carga positiva por la pérdida de electrones Anión Átomo con carga negativa por la ganancia de electrones 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , 3s 2 , 3p 1 13 Al 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 Al +3 Como es un metal, tiende a perder electrones por lo que adquiere una carga positiva . En este caso, el aluminio pierde 3 electrones 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , 3s 2 , 3p 4 16 S 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , 3s 2 , 3p 6 S –2 Como es un no metal, tiende a ganar electrones por lo que adquiere una carga negativa . En este caso, el azufre gana 2 electrones Ion: Átomo que pierde o gana electrones Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 Algunos tips Para los grupos 1 A a 8 A ,el número del grupo determina la cantidad de electrones de valencia que tiene el elemento. El grupo Representativo tiene elementos cuya configuración electrónica termina en subnivel s y subnivel p . Los metales de transición tienen elementos cuya configuración termina en subnivel d . Metales de transición interna terminan en f Para el bloque s y p, el número de período = n (nivel de energía) . Para d , es su número de período– 1 y para f, es su número de período - 2 Excepción 🡪 Helio [He]. Aun y cuando esta localizado en el grupo 8A, su configuración termina en s. Materia y el entorno https://quimicaag.jimdofree.com/
AGO - DIC 2020 Configuración electrónica tipo Kernel (forma del gas noble) Configuración electrónica tipo Kernel Es la configuración electrónica abreviada de cualquier átomo neutro usando como base el gas noble de un nivel anterior. La configuración del gas noble correspondiente se representa con el símbolo del gas noble escrito entre corchetes. 24 Cr 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , 3s 2 , 3p 6 , 4s 2 , 3d 4 Configuración Kernel Se debe agregar el número atómico del gas noble usado [Ar] 18 4s 2 , 3d 4 24 Cr Materia y el entorno
Quantum numbers A total of four quantum numbers were developed to better understand the movement and pathway of electrons in its designated orbital within an atom.
Quantum numbers Quantum numbers designate specific levels, subshells, orbitals, and spins of electrons. This means that they are describing in detail the characteristics of the electrons in the atoms.
AGO - DIC 2020 Números cuánticos Número cuántico principal o espacio energético fundamental . Indica el nivel principal de energía en donde se encuentra el electrón ( n =1 a n = 7 ). Remite al volumen que ocupa el electrón al girar alrededor del núcleo. n l Forma de orbital Valor de “l” s p 1 d 2 f 3 Número cuántico secundario o azimutal . Determina la cantidad de niveles energéticos secundarios de acuerdo a la forma del orbital Números Cuánticos Materia y el entorno
Números Cuánticos
AGO - DIC 2020 1s 2s 2p Determine los números cuánticos para los 2 electrones que señalan las flechas: n= n= l = l = ml = ml = Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 1s 2s 2p Determine los números cuánticos para los 2 electrones que señalan las flechas: n= 1 n= 2 l = 0 l = 1 ml = 0 ml = -1 Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 m s = Número cuántico del giro (spin) Indica el giro (spin) del electrón ½ = spin arriba - ½ = spin abajo Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 Determine los números cuánticos para los 2 electrones que señalan las flechas: n= n= l = l = ml = ml = ms = ms = Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 Determine los números cuánticos para los 2 electrones que señalan las flechas: n= 4 n= 3 l = 0 l = 2 ml = 0 ml = 2 ms = +1/2 ms = - 1/2 Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 Para el elemento 26 Fe Escriba el diagrama de orbitales completo Determine los 4 números cuánticos para el ultimo electrón n= 3 l = 2 ml = -2 ms = -1/2 Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 La configuración electr ó nica de un elemento termina en 6d 2 Cuáles son los números cuánticos para el último electrón n= 6 l = 2 ml = -1 ms = 1/2 Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 Determine los 4 números cuánticos para el electrón diferencial de Antimonio (Sb) Determine los 4 números cuánticos para el electrón diferencial de Estroncio (Sr) n= 5 l = 1 ml = 1 ms = 1/2 n= 5 l = 0 ml = 0 ms = -1/2 Materia y el entorno
AGO - DIC 2020 In which of the following elements, the quantum numbers of the last electron added are: n= 4 l= 2 m= -2 s= ½ Y Ca Sc La Matter and the Environment
Bibliografía AGO - DIC 2020 Garritz, A ,Chamizo, J. (1994) Química. México: Pearson. Phillips, S. John; Strozak, S. Victor. Química, conceptos y aplicaciones. Ed. McGraw Hill. México, 2012. Burns, R.A.(2003) Fundamentos de Química (4a. ed.) Upper Saddle River, N.J: Prentice Hall Materia y el entorno