6: Estructura Electrónica y Propiedades Periódicas
- Page ID
- 75270
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
El estudio de la química debe extenderse en algún momento hasta el nivel molecular, ya que las propiedades físicas y químicas de una sustancia se explican en última instancia en términos de la estructura y unión de las moléculas. Este módulo introduce algunos hechos y principios básicos que son necesarios para una discusión sobre las moléculas orgánicas.
- 6.1: Energía electromagnética
- La luz y otras formas de radiación electromagnética se mueven a través de un vacío con una velocidad constante, c. Esta radiación muestra un comportamiento ondular, que puede caracterizarse por una frecuencia, ν, y una longitud de onda, λ, tal que c = λν. La luz es un ejemplo de una onda viajera. Otros fenómenos de onda importantes incluyen ondas estacionarias, oscilaciones periódicas y vibraciones. Las ondas estacionarias exhiben cuantificación, ya que sus longitudes de onda están limitadas a múltiplos enteros discretos de algunas longitudes características.
- 6.2: El modelo Bohr
- Bohr incorporó las ideas de cuantificación de Planck y Einstein en un modelo del átomo de hidrógeno que resolvió la paradoja de la estabilidad atómica y los espectros discretos. El modelo Bohr del átomo de hidrógeno explica la conexión entre la cuantificación de fotones y la emisión cuantificada de átomos. Bohr describió el átomo de hidrógeno en términos de un electrón que se mueve en una órbita circular alrededor de un núcleo. Postuló que el electrón estaba restringido a ciertas órbitas caracterizadas por energías discretas.
- 6.3: Desarrollo de la Teoría Cuántica
- Los objetos macroscópicos actúan como partículas. Los objetos microscópicos (como los electrones) tienen propiedades tanto de una partícula como de una onda. pero no se pueden determinar sus trayectorias exactas. El modelo mecánico cuántico de átomos describe la posición 3D del electrón de manera probabilística de acuerdo con una función matemática llamada función de onda, a menudo denotada como ψ. La magnitud cuadrada de la función de onda describe la distribución de la probabilidad de encontrar el electrón en una región particular en
- 6.4: Estructura Electrónica de Átomos (Configuraciones Electrónicas)
- La energía relativa de las subconchas determina el orden en que se llenan los orbitales atómicos. Las configuraciones de electrones y los diagramas orbitales se pueden determinar aplicando el principio de exclusión de Pauli (no hay dos electrones que puedan tener el mismo conjunto de cuatro números cuánticos) y la regla de Hund (siempre que sea posible, los electrones retienen espines desapareados en orbitales degenerados). Los electrones en los orbitales más externos, llamados electrones de valencia, son responsables de la mayor parte del comportamiento químico de los elementos.
- 6.5: Variaciones periódicas en las propiedades del elemento
- Las configuraciones de electrones nos permiten comprender muchas tendencias periódicas. El radio covalente aumenta a medida que bajamos de un grupo debido a que aumenta el nivel n (tamaño orbital). El radio covalente disminuye principalmente a medida que nos movemos de izquierda a derecha a lo largo de un período debido a que la carga nuclear efectiva experimentada por los electrones aumenta, y los electrones son arrastrados más apretados hacia el núcleo. Los radios aniónicos son más grandes que el átomo parental, mientras que los radios catiónicos son más pequeños.
- 6.E: Estructura Electrónica y Propiedades Periódicas (Ejercicios)
- Estos son ejercicios de tarea para acompañar el Textmap creado para “Química” por OpenStax. Los bancos de preguntas complementarios de Química General se pueden encontrar para otros Textmaps y se puede acceder aquí. Además de estas preguntas disponibles públicamente, el acceso al banco privado de problemas para su uso en exámenes y tareas está disponible para los profesores solo de manera individual; comuníquese con Delmar Larsen para obtener una cuenta con permiso de acceso.