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Clase
Recapitulación Estructura Atómica
Resumen de la clase anterior
La polaridad de las
moléculas
depende de
• Geometría molecular
• Diferencia de E.N
Pregunta oficial PSU
Los iones zX2+ y 17W–, tienen igual cantidad de electrones, entre sí. Al respecto,
es correcto afirmar que
A) X corresponde a un elemento no metálico.
B) W posee menor radio atómico que X.
C) W presenta menor electroafinidad que X.
D) X presenta mayor electronegatividad que W.
E) W corresponde a un elemento del grupo 16 (VI A).
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Modelo de prueba de Ciencias Química, Admisión 2017.
Aprendizajes esperados
•
Reforzar los aprendizajes más importantes trabajados en las clases
anteriores de Estructura atómica.
Páginas del libro
desde la 27 a la 58.
1. Estructura atómica.
2. Números cuánticos y configuración
electrónica.
3. Tabla periódica y propiedades
periódicas.
4. Enlace químico.
1. Estructura atómica
1.1 La perspectiva molecular de la química
Átomos
Materia
Compuesta
por
Se combinan
para formar
Moléculas
Prácticamente toda la
masa se encuentra aquí
Átomo
Formado
por
Protones
(+)
Neutrones
(0)
Núcleo
Electrones
(-)
1. Estructura atómica
1.2 Isótopos, número másico y número atómico
Isotopos
Igual Z; Distinto A
Isótonos
Igual número de
neutrones (n°)
Isóbaros
Igual número
másico (A)
Isoelectrónicos
Igual número de
electrones (e-)
Unidad de masa
atómica (uma)
Ejercitación
Ejercicio 1
“Guía del alumno”
¿Cuál de los siguientes pares de iones es isoelectrónico con el átomo de neón?
A) Mg2+ y F‒
B) N3‒ y N3+
C) F‒ y N3+
D) B3+ y Mg2+
E) Ca2+ y F‒
A
Aplicación
2. Números cuánticos y configuración electrónica
2.2 Números cuánticos
La ecuación de
Schrödinger
permite obtener
orbitales y sus
energías
De esta ecuación emergen los números cuánticos:
n = principal
Distancia al
núcleo
l = secundario m = magnético
s = spin
Orientación en
el espacio
Giro del
electrón
Forma del
orbital
2. Números cuánticos y configuración electrónica
2.2 Números cuánticos
n
Posibles
valores de
l
Designación
subnivel
Posibles valores de m
Número cuántico de spin
• Nos indica el sentido del giro con respecto al eje del e-.
• Puede tomar solo dos valores :
+1/2
Electrón desapareado
-1/2
Electrón apareado
Número total
de orbitales
por nivel
2. Números cuánticos y configuración electrónica
2.3 Orbitales atómicos
Representación gráfica de los orbitales.
Orbital d
Orbital s
Orbital p
Orbital f
Pregunta HPC
Ejercicio 6
“Guía del alumno”
La teoría atómica establece que el átomo puede alcanzar diferentes estados excitados, al
absorber energía de una frecuencia determinada; y, al volver a su estado fundamental, emitir
una radiación característica desde cada uno de ellos.
¿Cuál de las siguientes aplicaciones se basa en este planteamiento de la teoría atómica?
A) Estimación de la temperatura en eras geológicas pasadas, mediante análisis de la
proporción de ciertos isótopos de oxígeno en núcleos de hielo.
B) Uso de rayos X para caracterizar la estructura de moléculas complejas como el ADN.
C) Cuantificación de los contenidos de metales por medio del análisis de los espectros de
absorción característicos.
D) Purificación del cobre a través del paso de una corriente eléctrica, que hace que los átomos
de este metal se depositen en el cátodo.
E) Visualización imágenes aumentadas en microscopios electrónicos de transmisión, utilizando
un flujo de electrones que rebotan o son absorbidos por el objeto de interés.
C
Comprensión
Habilidad de Pensamiento Científico: Análisis del
desarrollo de alguna teoría o concepto.
2. Números cuánticos y configuración electrónica
2.4 Configuración electrónica
Notación que describe cómo se distribuyen los e- de un átomo en los diversos orbitales
atómicos.
A medida que n
aumenta, el espacio
entre orbitales
disminuye.
Los orbitales también se pueden ordenar en
términos de energía para dar lugar a un diagrama
de Aufbau.
2. Números cuánticos y configuración electrónica
2.5 Reglas que rigen la configuración electrónica
Principio
Regla de Hund
de exclusión de Pauli
En
Para
unorbitales
átomo nodegenerados,
puede haber dos
se alcanza
e- con ellamismo
menorconjunto
energíade
cuando
números
el número
cuánticos.
de eque tienen spin paralelo es el más alto posible.
Principio de mínima energía
Las configuraciones electrónicas de
los elementos se obtienen por
ocupación sucesiva de los orbitales
en orden creciente de energía.
Ejercitación
Ejercicio 3
“guía del alumno”
Si un ion de carga +3 tiene una configuración electrónica 1s2 2s2 2p6, el
número atómico del átomo que originó el ion es
A) 13
B) 10
C) 8
D) 7
E) 3
A
Aplicación
3. Tabla periódica y propiedades periódicas
3.1 Configuración electrónica y tabla periódica
La tabla periódica está estructurada de modo que los elementos están
relacionados por un mismo tipo de configuración de los e- de valencia.
Elementos representativos
del bloque s.
Metales de transición.
Elementos representativos
del bloque p.
Metales del bloque f
3. Tabla periódica y propiedades periódicas
3.2 Propiedades periódicas
Hay dos factores que influyen:
• Número cuántico principal
• Carga nuclear efectiva
Se trata de la
carga que los
electrones más
externos
efectivamente
perciben desde
el núcleo,
debido a que
los electrones
internos
bloquean o
“apantallan”
esta atracción.
3. Tabla periódica y propiedades periódicas
3.2 Propiedades periódicas
Radio
atómico
Energía
de
Ionización
3. Tabla periódica y propiedades periódicas
3.2 Propiedades periódicas
Electronegatividad (E.N)
Afinidad electrónica
Ejercitación
Ejercicio 13
“Guía del alumno”
¿Cuál de las siguientes propiedades periódicas aumenta en un grupo y
disminuye en un período, al crecer el número atómico en el sistema
periódico?
A) Radio iónico
B) Electronegatividad
C) Radio atómico
D) Electroafinidad
E) Potencial de ionización
C
Comprensión
4. Enlace químico
Estructura de Lewis
Regla del octeto o del dueto
Los átomos se combinan para alcanzar una configuración electrónica más estable.
La estabilidad máxima se logra cuando un átomo es isoelectrónico con un gas
noble (existen excepciones).
4. Enlace químico
4.1 Tipos de enlace
4. Enlace químico
4.1 Tipos de enlace
PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS
IÓNICOS
COVALENTES
METÁLICOS
• Forman redes cristalinas.
• Sólidos con puntos de
fusión y ebullición altos.
• Solubles en disolventes
polares.
• Conducen la corriente
eléctrica en disolución
acuosa.
• Malos conductores
térmicos.
• Puntos de fusión y
ebullición bajos.
• A CNPT, pueden ser
sólidos, líquidos o gaseosos.
• Aislantes de corriente
eléctrica y calor.
• Solubles en disolventes
apolares.
• Dúctiles y maleables.
• Brillo metálico.
• Buenos conductores de la
electricidad y el calor.
• Sólidos a temperatura
ambiente (excepto Hg).
• Generalmente,
insolubles en cualquier tipo
de disolvente.
Ejercitación
Ejercicio 16
“Guía del alumno”
¿Cuál opción expresa correctamente el significado del tipo de enlace entre
dos átomos?
A) Enlace metálico: transferencia electrónica de un átomo a otro.
B) Enlace iónico: compartición de los electrones del enlace.
C) Enlace covalente polar: compartición de los electrones del enlace, pero
más cercano al átomo menos electronegativo.
D) Enlace covalente apolar: compartición por igual de los electrones de
enlace.
E) Enlace covalente coordinado: cesión de los electrones del enlace de un
átomo con exceso de electrones hacia uno con déficit.
D
Reconocimiento
4. Enlace químico
4.2 Geometría molecular
180°
180°
Lineal
Lineal
< 120°
¿Cuáles son los
ángulos de enlace en
cada caso?
Trigonal
plana
109,5°
< 109,5°
Tetraédrica
120°
Piramidal
trigonal
90° y 120°
Bipiramidal
trigonal
Angular
90°
Octaédrica
Ejercitación
Ejercicio 18
“Guía del alumno”
¿Cuál es la geometría de la molécula CS2?
A) Angular
B) Tetraédrica
C) Lineal
D) Trigonal plana
E) Piramidal
C
ASE
4. Enlace químico
4.3 Polaridad de las moléculas
Para determinar si una molécula es polar o apolar se debe conocer:
• su geometría molecular
• la polaridad de sus enlaces
Momento dipolar (μ)
4. Enlace químico
4.3 Fuerzas intermoleculares
Fuerzas de Van der Waals → Son interacciones entre moléculas de naturaleza
electrostática, debidas a la polaridad de los enlaces covalentes. Se pueden distinguir tres
tipos:
• fuerzas dipolo-dipolo permanente
• fuerzas dipolo permanente-dipolo inducido
• fuerzas de dispersión.
4. Enlace químico
4.3 Fuerzas intermoleculares
Puente de hidrógeno
Moléculas polares con hidrógeno unido
covalentemente a un átomo pequeño muy
electronegativo, como flúor, oxígeno o nitrógeno
(F-H, O-H, N-H ).
Es una atracción dipolo-dipolo entre
moléculas que contienen esos tres tipos de
uniones polares.
Ejercitación
Ejercicio 7
“Guía del alumno”
¿Cuál de los siguientes compuestos orgánicos, de similar masa molecular,
presenta un punto de ebullición más alto?
A) Dietiléter (CH3 ‒ CH2 ‒ O ‒ CH2 ‒ CH3)
B) Butanol (CH3 ‒ CH2 ‒ CH2 ‒ CH2 ‒ OH)
C) Pentano (CH3 ‒ CH2 ‒ CH2 ‒ CH2 ‒ CH3)
D) 1-cloropropano (CH3 ‒ CH2 ‒ CH2 ‒ Cl)
E) Metilpropiléter (CH3 ‒ O ‒ CH2 ‒ CH2 ‒ CH3)
B
ASE
Pregunta oficial PSU
Los iones zX2+ y 17W–, tienen igual cantidad de electrones, entre sí. Al respecto,
es correcto afirmar que
A) X corresponde a un elemento no metálico.
B) W posee menor radio atómico que X.
C) W presenta menor electroafinidad que X.
D) X presenta mayor electronegatividad que W.
E) W corresponde a un elemento del grupo 16 (VI A).
B
ASE
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Modelo de prueba de Ciencias Química, Admisión 2017.
Teoría atómica
Completa los términos
que faltan en los
mapas conceptuales.
Modelos atómicos
Átomo
Protón (p+)
Número atómico
Número másico
(Z = p+)
(A= p+ + n°)
Tabla de corrección
Ítem
Alternativa
Unidad temática
Habilidad
1
A
Modelo atómico de la materia
Aplicación
2
B
Modelo atómico de la materia
Comprensión
3
A
Modelo atómico de la materia
Aplicación
4
E
Modelo atómico de la materia
Aplicación
5
A
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
6
C
Modelo atómico de la materia
Comprensión
7
B
El enlace químico
ASE
8
C
Modelo atómico de la materia
Comprensión
9
E
Modelo atómico de la materia
ASE
10
D
Modelo atómico de la materia
Aplicación
Tabla de corrección
Ítem
Alternativa
Unidad temática
Habilidad
11
D
Modelo atómico de la materia
Comprensión
12
D
Modelo atómico de la materia
ASE
13
C
Modelo atómico de la materia
Comprensión
14
B
Modelo atómico de la materia
Comprensión
15
D
Modelo atómico de la materia
Comprensión
16
D
El enlace químico
Reconocimiento
17
A
El enlace químico
Comprensión
18
C
El enlace químico
ASE
19
B
El enlace químico
ASE
20
E
El enlace químico
Comprensión
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Área Ciencias: Química
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