estructura del atomo

1. ¿Cuál es la limitación del átomo de Bhor?
La teoría atómica actual: el átomo se compone de un núcleo de
carga positiva formado por protones y neutrones, en conjunto
conocidos como nucleones, alrededor del cual se encuentra una
nube de electrones de carga negativa.
El átomo esta formado por partículas subatómicas: electrón,
protón y neutrón
Electrón, e-, es una partícula que posee una carga unitaria
relativa que es negativa y una masa de 9.109 x 10-28
g o 5.486 x
10-4
uma.
Protón, p o p+
, es una partícula que tiene una carga unitaria
relativa que es positiva y una masa de 1.627 x 10-24
g o 1.0073
uma.
Neutrón, n o n0
, es una partícula neutra que no tiene carga y cuya
masa es de 1.6748 x 10-24
g o 1.0087 uma.

2. UMA: masa de un protón
Una unidad de masa atómica (uma) en la escala de masa atómica
es igual a de la masa de un átomo de carbono 12.
Un átomo con el doble de peso del átomo de 12
C tiene una masa
atómica de 24 unidades de masa atómica (uma).
12
1
Partícula
(abreviatura)
Masa
aproximada
Carga relativa
Electrón (e-
) Despreciable -1
Protón (p o p+
) 1 +1
Neutrón n o n0
) 1 0
Partículas subatómicas

3. El diámetro de un átomo va de 1 a 5 angstroms Å
La masa del átomo de hidrogeno es 1.67 x 10-24
g, el oxigeno
2.66 x 10-23
g
Debido a que la masa del átomo es muy pequeña se ha
establecido una escala de masas relativas de los átomos
llamada escala de masa atómica (peso atómico).
La escala se basa en un valor arbitrario de exactamente 12
unidades de masa atómica (uma-atomic mass units) para el
12
C

4. ¿Como están colocadas las tres partículas subatómicas en
un átomo?
Hechos fundamentales sobre los átomos.
1. Todos los protones y los neutrones se encuentran en el
núcleo.
2. La cantidad de protones más la cantidad de neutrones es
igual al número de masa de un átomo ya que la masa del
electrón es despreciable.
3. Un átomo es eléctricamente neutro.
4. Los electrones se encuentran fuera del núcleo, en
ciertos niveles de energía.

5. 2.4 Número atómico:
Símbolos que se utilizan para describir el átomo.
A número de masa
E símbolo del elemento
Z número atómico
El número atómico es igual a la cantidad de protones que
están en el núcleo. El número de masa es igual a la suma de
los protones y los neutrones que están en el núcleo.
EA
Z

6. Distribución de las partículas subatómicas en los átomos
de algunos elementos.
Ej. 1
1 = numero atómico = cantidad de protones en el núcleo
1 = numero de masa = suma de protones + neutrones.
Por lo tanto,
la cantidad de neutrones = 1 – 1 = 0 neutrones en el núcleo.
Cantidad de electrones = cantidad de protones = 1 electrón
fuera del núcleo.
1e-
núcleo fuera de núcleo
H1
1
1p
0n

7. 2= numero atómico = cantidad de protones en el núcleo
4 = numero de masa = suma de protones + neutrones.
neutrones = 4 – 2 = 2 neutrones en el núcleo.
Cantidad de electrones = cantidad de protones = 2 electrones
fuera del núcleo.
2e-
núcleo fuera de núcleo
He4
2
2p
2n

8. Son los átomos que tienen diferentes masas atómicas o
números de masa, pero el mismo número atómico.
El carbono existe en la naturaleza como dos isotopos: 12
C
(masa atomica exacta = 12.00000 uma, la unidad patrón de
masa atómica) y 13
C ( , masa atómica exacta = 13.00335
uma).
La diferencia estructural entre estos dos isótopos es un
neutrón.
C12
6
C13
6

9. 12
C tiene 6 neutrones y 13
C tiene 7 neutrones
6e- 6e-
Los isótopos de un mismo elemento tienen las mismas
propiedades químicas pero las propiedades físicas son
ligeramente diferentes
La masa atómica = UMA de los elementos, es una masa
promedio con base en la abundancia de los isótopos en la
naturaleza.
La masa atómica de un elemento se obtiene al multiplicar la
masa atómica exacta de cada isótopo por su porcentaje de
abundancia en la naturaleza y luego se suman los valores
6p
6n
6p
7n
12
6C 13
6C

10. Los electrones pueden existir en niveles de energía principales
y están colocados en capas que mientras más lejos estan del
núcleo poseen mayor energía.
Los principales niveles de energía se identifican por los
números enteros 1, 2, 3, 4, 5, 6, y 7.
Existe una cantidad máxima de electrones que puede estar en
cada nivel, se obtiene con la siguiente ecuación:
Cantidad máxima de electrones en los niveles de energía
principales = 2n2
n = números enteros del 1 al 7 de los niveles de energía
principales.

11. Cantidad máxima de electrones en los niveles de energía
principales
N = 1 No. e- = 2
N = 2 No. e- = 8
N = 3 ?
N = 4 ?
N = 5 ?
N = 6 ?
N = 7 ?

12. Acomodo de los electrones en los niveles de energía
principales.
= 2e-
1 nivel de energía principal
= 2e- 3e-
1 2 nivel de energía principal
En el nivel de energía 1 la cantidad máxima de electrones es 2,
así que para situar 5 electrones afuera del núcleo debemos ir
hacia un nivel de energía más alto: el nivel 2
2p
2n
5p
6n
4
2He
11
5B

13. = 2e- 6e-
1 2 nivel de energía principal
2e- 8e- 1e-
= 1 2 3 nivel de energía principal
El nivel 2 puede dar cabida a un máximo de 8 electrones, así
que para colocar 11 electrones afuera del núcleo debemos
hacer uso de un nivel de energía más: el nivel 3
8p
8n
11p
12n
16
8O
23
11Na

14. Electrones de valencia, son los electrones que están en el nivel
de energía principal más alto de valencia:
Reglas para escribir las fórmulas de pares de electrones de los
elementos:
1.Escribimos el símbolo del elemento para representar el kernel.
2.En cada uno de los cuatro lados del símbolo del elemento
colocamos un máximo de dos electrones, para tener un máximo
de ocho electrones alrededor del símbolo.

15. 3. Colocamos los electrones de valencia en cada uno de los
lados del símbolo, con un electrón en cada lado hasta un
máximo de cuatro, después juntamos los electrones hasta
un máximo de ocho.
Ejemplos:
1. H· ó H (1 electrón de valencia; los cuatro lados
2.
.
son equivalentes)
2.
¨
3. He: ó He
Li· (1 electrón de valencia)
=H1
1
=He4
2
=Li7
3

16. Durante la formación de moléculas a partir de átomos, la mayoría
de ellos tiende a alcanzar la configuración estable de ocho
electrones a su alrededor.
Existe una regla específica, llamada: Regla del Octeto
A los elementos como el helio (He), neón (Ne), argón (Ar), criptón
(Kr), xenón (Xe) y radón (Rn). Se le llama gases nobles.
Se les llaman nobles, inertes o raros por su falta de reactividad ya
que contienen 8 electrones en su ultimo nivel, es decir que
tienen el octeto cobnmpleto no "necesitan" combinarse con
ningún otro elemento para poder alcanzarlo.
Aunque ahora se han preparado ya compuestos que
contienen gases nobles.

17. Los electrones que están en los niveles principales a su vez están
separados en subniveles (subcapas).
Los subniveles son nombrados como s, p, d y f y tienen una
capacidad para acomodar en ellos un máximo de electrones:
s = 2
p = 6
d = 10
f = 14
El orden de incremento de energía de los niveles es el siguiente:
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<(4f<5d)<6p<7s(5f<6d)
Las energías de los subniveles 4f<5d y 5f<6d son muy parecidas.

19. CANTIDAD MAXIMA DE ELECTRONES
NIVEL PRINCIPAL DE ENERGIA SUBNIVELa
SUBNIVELa
NIVEL DE ENERGIA PRINCIPAL
1 s 2 2
2 s 2 8
p 6
3 s 2 18
p 6
d 10
4 s 2 32
p 6
d 10
f 14
5 s 2 50 (en realidad 32b
)
p 6
d 10
f 14
(g) (18)

20. 6 s 2 72 (en realidad 15b
)
p 6
d 10
f 14
(g) (18)
(h) (22)
7 s 2 96 (en realidad 2b
)
p 6
d 10
f 14
(g) (18)
(h) (22)
(i) (26)

21. Al llenar los subniveles, se llenan primero los subniveles de
energía más baja, al igual que los niveles de energía principales.
Este sistema de llenado se basa en observaciones experimentales
y mediciones físicas para obtener las configuraciones
electrónicas de los átomos.
Al escribir la configuración electrónica de un átomo, se escribe el
número del nivel de energía principal y la letra del subnivel,
seguida por la cantidad de electrones en el subnivel que se
escribe como índice superior.
Cantidad de electrones en ese subnivel
nivel de energía principal 1s1
subnivel

22. Los subniveles de un nivel de energía principal pueden agruparse
juntos o bien según se van llenando
Para obtener las configuraciones se dibuja un diagrama como el
siguiente:

28. Un orbital es una región que está dentro del espacio de un átomo
y en la cual no puede haber más de dos electrones.
Los orbitales tienen forma que se define como el 95% de
probabilidad de que los dos electrones se encuentren en esa
región.
Las orbitales no están huecas,
Cuando a los subniveles les llamamos orbitales, sólo les
asignamos una forma.

29. Los dos electrones que están en la orbital pueden encontrarse en
cualquier lugar dentro de ella, con una probabilidad del 95 %.
Orbitales s

30. Una orbital s tiene forma esférica con los electrones viajando
en cualquier parte dentro de la esfera.
Las orbitales p son tres: px, py y pz.
En cada una de estas orbitales no hay más de dos electrones;
ej, px = 2 py= 2 y pz=2 total 6 electrones p (cantidad
máxima para este subnivel).

31. Orbitales p

34. Energy Level sublevels
1 s S 1 orbital 2 e-
2 s p S 1 orbital
P 3 orbitals
2 e-
6 e-
3 s p d S 1 orbital
P 3 orbitals
d 5 orbitals
2 e-
6 e-
10 e-
4 s p d f S 1 orbital
P 3 orbitals
d 5 orbitals
f 7 orbitals
2 e-
6 e-
10 e-
14 e-
5 s p d f S 1 orbital
P 3 orbitals
d 5 orbitals
f 7 orbitals
2 e-
6 e-
10 e-
14 e-
6 s p d f S 1 orbital
P 3 orbitals
d 5 orbitals
f 7 orbitals
2 e-
6 e-
10 e-
14 e-
7 s p d f S 1 orbital
P 3 orbitals
d 5 orbitals
f 7 orbitals
2 e-
6 e-
10 e-
14 e-