ORBITALE

S

ATOMICOS

FORMAS Y TAMAÑOS DE LOS ORBITALES

Los orbitales s (l=0) tienen forma esférica. La extensiónde este orbital depende del valor del número cuánticoprincipal, asi un orbital 3s tiene la misma forma pero esmayor que un orbital 2s.

FORMAS Y TAMAÑOS DE LOS ORBITALES

Los orbitales p (l=1) están formados por dos lóbulos idénticos que se proyectan a lo largo de un eje. La zona de unión de ambos lóbulos coincide con el núcleo atómico. Hay tres orbitales p (m=-1, m=0 y m=+1) de idéntica forma, que difieren sólo en su orientación a lo largo de los ejes x, y o z.

FORMAS Y TAMAÑOS DE LOS ORBITALES

Los orbitales d (l=2) también están formados por lóbulos. Hay cinco tipos de orbitales d (que corresponden a m=-2, -1, 0, 1, 2)

FORMAS Y TAMAÑOS DE LOS ORBITALES

Los orbitales f (l=3) también tienen un aspecto multilobu-lar. Existen siete tipos de orbitales f (que corresponden a m=-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3).

Tomado de: http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-11.html

LAS ENERGÍAS DE LOS ORBITALES

• Energías relativas entre subniveles:

s < p < d< f

• Dos factores controlan la energía de un orbital: su tamaño y forma.

• A mayor tamaño y forma más compleja, requiere más energía.

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA• Principio de Aufbau:

Los electrones se asignan al átomo, uno a la vez, comenzando con el orbital de menor energía, hasta que todos los e estén en el orbital apropiado.

• Orbitales degenerados:son aquellos que tienen la misma energía, como los orbitales p (px, py, pz ) que aunque con diferenteorientación tienen igual forma y tamaño.

• Regla de Hund: se adiciona un ḗ a cada orbital, antes de llenar alguno con dos ḗ. los ḗ se adicionancon el mismo spin hasta que cada orbital degenerado tenga al menos 1 ḗ.

N (Z = 7): 1s2 2s2 2p3

Cuando comparamos la configuración electrónica de elementos en una misma fila de la tabla periódica, se encuentra que corresponden al llenado de un nivelde orbitales. Por ejemplo, la segunda fila contieneelementos cuyos orbitales en el nivel n = 2 estánllenos. Li (Z = 3): [He] 2s1

Be (Z = 4): [He] 2s2

B (Z = 5): [He] 2s2 2p1

C (Z = 6): [He] 2s2 2p2

N (Z = 7): [He] 2s2 2p3

O (Z = 8): [He] 2s2 2p4

F (Z = 9): [He] 2s2 2p5

Ne (Z = 10): [He] 2s2 2p6

Los elementos de un mismo grupo tienenconfiguraciones similares para sus electrones másexternos. Group

IAGroup

VIIA

H 1s1

Li [He] 2s1 F [He] 2s2 2p5

Na [Ne] 3s1 Cl [Ne] 3s2 3p5

K [Ar] 4s1 Br [Ar] 4s2 3d10 4p5

Rb [Kr] 5s1 I [Kr] 5s2 4d10 5p5

Cs [Xe] 6s1 At[Xe] 6s2 4f14 5d10

6p5

LAS ENERGÍAS DE LOS ORBITALES

http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch6/quantum.html#relative

ESPECTROS DE EMISIÓN

CONTINUODescomposición de la luz blanca, cada color se debe a

una diferente longitud de onda de la radiación.

DISCONTINUODescomposición de elementos químicos en estado gaseoso a altas T,

solo emiten algunas longitudes de onda.http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/espectros/spespectro.html

ESPECTROS DE EMISIÓNEl salto de un electrón de una órbita de mayor

energía(E2) a otra de menor energía(E1) provoca la emisión de un fotón de energía igual a la

diferencia entre los dos niveles energéticos(E2-E1).

Para que un electrón salte de una órbita de menor energía(E1) a otra de mayor(E2) es necesario que absorba un fotón con energía igual a la diferencia

de energías entre los dos niveles.(E2-E1).

ESPECTROS DE EMISIÓNElectrón en un nivel de energía superior E2: Estado Excitado

Electrón en un nivel de energía inferior E1:

Estado Fundamental

ƛ Espectro de

Emisión

ESPECTRO DE EMISIÓN DEL HIDRÓGENO

http://www.uclm.es/profesorado/jaorganero/subpaginas/apuntes/introduccion_a_la_experimentacion_en_quimica_fisica/practica8.pdf

Ecuación de Planck

Ecuación de Rydberg

h = 6,62x10-34 J·s, constante de Planckν = frecuencia de la radiaciónRH = 2,18 x 10-18 J

http://courses.science.fau.edu/~rjordan/bb_12/answers_12.htm

Ecuación de De Broglie

h=6,62 10-34 J·s, constante de Planckm= masa de la partícula (e) (Kg)u = rapidez (m/s)

Las ondas se comportan como partículas, y éstas exhiben propiedades ondulatorias. Ambas propiedades se relacionan con la expresión:

TALLER

1. Calcule la Energía en Joules de:

a) Un fotón con ƛ=5x10_4 nm y

b) Un fotón que tiene ƛ=5x10_-2 nm.

2. Cuál es la ƛ (nm) de un fotón emitido durante

la transición desde el nivel ni = 5 al nf = 2 en el átomo de Hidrógeno?

CUESTIONARIO1. Cuál es la ƛ (nm) de la luz con una ν de 8,6x10_13

Hz? Cuál es la ν, en Hz, de la luz con una ƛ de 566

nm?

2. Calcule la energía en Joules de un fotón con una ƛ =

5x10_4 nm.

3. Cuál es la ƛ (nm) de un fotón emitido durante la

transición desde el estado ni = 5 al estado nf = 2 en el átomo de H?

4. Calcule la ƛ asociada a un electrón (9,1094x10_

-31 Kg) que se desplaza a 68 m/s.

5. Cuál es la ƛ de de Broglie, en cm, de un colibrí de

12,4 g que vuela a 1,20x10_2 mph (1 milla = 1,61 Km)