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QUIMICA 2º BACHILLERATO TEMA1 ESTRUCTURA DE LA MATERIA 1.- Descubrimiento de la estructura atómica
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b) Alrededor del núcleo se encuentra otra zona mucho mayor llamada CORTEZA dónde se encuentran los ELECTRONES cargados negativamente.
y se representa por la letra Z 2.- Una nueva partícula : El Neutrón. Isótopos
3.- Espectros atómicos Espectros de absorción y espectros de emisión (Leer y ver figuras en el libro) 4.- Modelo atómico de Bohr (importante) N. Bohr en 1913 propuso un modelo atómico para explicar las características de los espectros de los átomos. Se basaba en las siguientes hipótesis: a) Los electrones giran en torno al núcleo en órbitas circulares. b) En estas órbitas, los electrones se mueven sin perder energía c) Sólo están permitidas aquellas órbitas cuya energía tome valores dados por la siguiente ecuación : E = - ![]() Siendo RH una constante de valor 2,180x10-18 J y n un número entero con valores desde n = 1 en adelante ( n= 1,2,3,4,....)
De esta forma explicaba los espectros atómicos. Ver los ejercicios resueltos que se refieren al modelo atómico de Bohr del libro (imp.) 5.- Explicación del espectro del átomo de hidrógeno (Ver en el libro de texto) Importante ejercicios resueltos y propuestos que se refieren a este apartado 6.- Mecánica Cuántica El modelo de Bohr daba una explicación teórica satisfactoria del espectro del átomo de hidrógeno. Pero cuando se quiso aplicar a otros elementos los resultados predichos por el modelo no concordaban con los obtenidos experimentalmente. Se comprendió que era necesaria una nueva teoría a la que se denominó Mecánica Cuántica y que fue desarrollada Bohr, Heisenberg, Dirac y otros eminentes físicos. Esta nueva teoría se fundamentaba en dos hipótesis :
Es importante comprender el concepto de orbital ( ver libro de texto) 7.- Orbitales y números cuánticos (muy importante)
Un subnivel caracterizado por un número cuántico secundario l, admite 2l +1 orbitales.
En cambio los números cuánticos, n, l, ml, ms caracterizan a un electrón en un orbital. Importante , resolver cuestiones y ejercicios sobre este apartado. 8.- Los orbitales: forma y energía
por su aplicación en el cálculo de las distribuciones electrónicas 9.- Configuraciones electrónicas ( muy importante) Reglas para ocupar los orbitales:
Páginas Web que pueden ayudar al estudio del tema 1 : http://www.educaplus.org/index.php?option=com_content&task=view&id=77&Itemid=33 Se trata de un constructor de átomos e iones http://www.educaplus.org/index.php?option=com_content&task=view&id=157&Itemid=1 Bonita página web, muy didáctica, para trabajar con el nº atómico , nº másico y con la carga del átomo de un elemento http://www.colegioheidelberg.com/deps/fisicaquimica/applets/ea/act7constructoratomos.swf Página web en la que se construyen de forma sencilla los átomos de algunos elementos (H, He, Li,...) conociendo su nº atómico así como el nº de neutrones en su núcleo. http://www.educaplus.org/index.php?option=com_content&task=view&id=14&Itemid=33 En esta animación se presenta el modelo de Bohr para el átomo de hidrógeno. En concreto, se visualizan los saltos de su único electrón a órbitas permitidas superiores, cuando absorbe un fotón de energía determinada http://www.puc.cl/sw_educ/qda1106/CAP2/2C/2C2/ Página web en la que se describen los orbitales atómicos : denominación, forma, características, etc... http://www.colegioheidelberg.com/deps/fisicaquimica/applets/espectroselementos/espectros.htm#up Página Web en la que se describen los espectros atómicos de emisión y de absorción de algunos elementos. Se explica también cómo se producen. http://www.colegioheidelberg.com/deps/fisicaquimica/animaciones2006/1ElectronSpin.swf Animación para “visualizar” el spín del electrón http://www.colegioheidelberg.com/deps/fisicaquimica/applets/SistemaPeriod/Sistemaper2/sisperfp.htm Interesante página web en la que se construyen las distribuciones electrónicas de los distintos elementos al ir recorriendo la T.P. EJERCICIOS DE AUTOEVALUACION TEMA 1 : ESTRUCTURA DE LA MATERIAEjercicio nº 1 : Un láser emite una radiación cuya longitud de onda vale = 7800 Å
Datos: 1 Å = 10-10 m ; c = 3x108 m/s ; h = 6,63x10-34 J.s Ejercicio nº 2: Dado el elemento de nº atómico Z = 19
Ejercicio nº 3 : Contestar razonando la respuesta a las siguientes cuestiones :
Ejercicio nº 4 : Razonar cuáles de los siguientes conjuntos de números cuánticos son posibles?
Para cada una de las combinaciones posibles, escribir la designación habitual de los subniveles correspondientes a los números cuánticos dados. Ejercicio nº 5 : Un electrón efectúa un salto entre los niveles energéticos que se muestran en la figura: ![]() en eV ![]() ![]() ![]() ![]() -1,51 -3,40 ![]() Calcular la frecuencia y la longitud de onda de la radiación electromagnética desprendida. Datos : h = 6,63x10-34 J.s ; 1 eV = 1,6x10-19 J ; c = 3x108 m/s Ejercicio nº 6 : Dadas las siguientes configuraciones electrónicas de los elementos: A : 1s2 2s2 2p2 ; B : 1s2 2s2 2p1 3s1 Razonar si las siguientes afirmaciones son VERDADERAS o FALSAS
RESPUESTAS A LOS EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN TEMA 1: ESTRUCTURA DE LA MATERIA Ejercicio nº 1 :
(frecuencia) = ![]() = ![]()
E = h. E = 6,67x10-34 x 3,85x 1014 = 2,55x10-19 J Ejercicio nº 2:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 b) n = 4 ; l = 0 (tipo s) ; ml = 0 ; ms = + ½ ( o – ½) Eligiendo : ms = + ½ : Los cuatro números cuánticos serán: ( 4, 0 ,0, +1/2) Ejercicio nº 3 :
Ejercicio nº 4 : ![]() b) NO ES POSIBLE ![]()
Ejercicio nº 5 : Aplicando la expresión : E = h. Para calcular E debemos convertir la energía en eV a Julios (J) 1 eV = 1,6x10-19 J E = (13,6 – 1,51) eV x 1,6x10-19 (J/eV) = 1.934x10-18 J Por consiguiente : 1.934x10-18 = h. = 6,63x10-34 . = ![]() La longitud de onda se calcula a partir de : = ![]() ![]() Ejercicio nº 6 :
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