Actividad 5

Materiales y Sustancias:

Consulta a la derecha de este blog los materiales y sustancias que utilizaremos en esta actividad.

Introducción:

Uno de los mayores intereses en el último modelo atómico, es saber con precisión la localización de los electrones.

Para comprender mejor el modelo cuántico del átomo imagina lo siguiente: si has tenido la oportunidad de volar en avión o subir a un alto edificio, habrás notado que desde lejos las autopistas permiten la circulación de los autos pero no logras distinguir cuantos carriles conforman la carretera...


Pero a medida que desciendes y te acercas a la carretera notarás que aquella autopista tiene distintos carriles.


Lo mismo logro intuir Schrödinger cuando estableció que los niveles de energía de Böhr están formados por regiones discretas a las que denomino orbitales.


Esto no es tan sencillo, en realidad los orbitales o subniveles de energía son espacios probables donde quizá pueda localizarse un electrón. Schrödinger asignó letras minúsculas a estas regiones:


Configuración Electrónica

Para saber a dónde se localian los electrones en el modelo atómico cuántico se utiliza la Congfiguración Electrónica.

Configurar significa "ordenar" o "acomodar", y electrónico deriva de "electrón"; así configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía.

Para acomodar correctamente los electrones en el Modelo Atómico de la Mecánica Cuántica Ondulatoria, existen dos principios denominados fundamentales:

"Principio de Exclusión de Pauli"

En un orbital o subnivel de energía puede haber hasta dos electrones de giro o "spin" opuesto.

"Principio de Edificación Progresiva o Regla de Auf - Ban"

Cada nuevo electrón añadido a un átomo entrará en el orbital disponible de mínima energía.

Ambos principios quedan sintetizados en la Regla de Diagonales.



Para utilizar la Regla de Diagonales utiliza las siguientes instrucciones:

• Escribe el símbolo químico del elemento que deseas configurar (ejemplo).

Ti

• Coloca como superíndice izquierdo el número atómico de ese elemento (el número atómico indica las cargas positivas del núcleo, los protones).

²²Ti

• Utilizando la "Regla de Diagonales" distribuye los electrones que necesitas para neutralizar la carga positiva del núcleo atómico (en este ejemplo son 22 e-). Comienza en la posición 1s que será llenado con los electrones que caben en ese orbital (recuerda que el orbital "s" con 2 electrones; p con 6 e- ; d con 10 y f con 14). Escribe la cantidad de electrones que caben en ese orbital con el número en forma de exponente.
  

²²Ti = 1s²

En este momento tenemos neutralizados 2 protones con los dos electrones localizados

en el 1er Nivel de energía y en el orbital "s"

• Sigue avanzando como te indican las flechas de la Regla de Diagonales y no olvides que no puedes avanzar hasta que el orbital esté completamente lleno

²⁰Ti = 1s², 2s², 2p⁶, 3s<sup>2

Esta configuración describe lo siguiente:
En la capa 1 o K tenemos dos electrones en el orbital "s".
En el nivel de energía 2 o L en el obital "s" tenemos dos electrones
y en la misma capa pero en el orbital "p" hay seis electrones.
Ahora en la capa 3 o M tenemos el otro orbital "s" con dos electrones.
Sin embargo aún no está neutralizado el núcleo del titanio.</sup>

• Suma todos los exponentes (que son los electrones) para obtener un número igual al del número atómico del elemento. Sólo el último orbital puede quedar con menor cantidad de electrones, que su máxima capacidad.

²²Ti = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d²

Una forma de comprobar que tu configuración es correcta es realizando las siguientes verificaciones:

1. En la Tabla Periódica existen cuatro regiones que te indican tu última configuración que escribirás al acomodar electrones (en el ejemplo del titanio es 3d).


2. Si el elemento pertenece a los bloques "s" o "p", considera:

• Localiza la última configuración.

• La literal (orbital), de la última configuración indica el bloque al que pertenece el elemento.

• El coeficiente (nivel de energía), de la última configuración indica el periodo en el que se encuentra el elemento.

• Para determinar la familia o grupo de este elemento, reúne todos las configuraciones que lleven el mismo coeficiente de la última configuración y suma los exponentes de esos orbitales, la suma te dará el número de familia romana al que pertenece este elemento (ejemplo):

³³As = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p³

Si el elemento pertenece a los bloque "d" o " f ", considera (ejemplo):

• Localiza la última configuración.

• La literal te indicará el bloque al que pertenece este elemento.

• Localiza la capa o nivel de energía más grande de todas las configuraciones y ésta será el periodo en el que se halla el elemento.

• Para los elementos "d" y " f ", es difícil determinar la familia al que pertenece.

⁴⁶Pd = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d⁸

Procedimiento:

I. Construye las configuraciones electrónicas de los siguientes elementos e indica con colores: el bloque al que pertenece; el periodo, y la familia o grupo (solo para los elementos "s" y "p"):

• Hidrógeno,

• Berilio,

• Aluminio,

• Escandio,

• Molibdeno,

• Bromo,

• Xenón,

• Bario,

• Mercurio,

• iterbio,

• Uranio.

II. Deja un comentario en este blog de qué te pareció la actividad.

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