EL ÁTOMO
1.1. Concepto.
El átomo se considera como la partícula mas pequeña de la materia capaz de formar un compuesto, es decir se debe ver como la mínima unidad estructural de la materia.
No se debe entender como la partícula más pequeña, sino como la mínima unidad ya que es bien sabido que existen partículas más pequeñas que el átomo que se denominan partículas subatómicas.
1.2. Características generales.
En la mayoría de textos científicos se encuentra una reseña histórica de la concepción del átomo, su evolución y hallazgos significativos para la concepción estructural de éste.
Desde mi punto de vista y pese a mis escasos recursos para poder observar un átomo, me atrevo a cuestionar muchos de los postulados y teorías sobre la estructura de éste.
Son innegables, racional, lógica y científicamente los argumentos que sustentan estas teorías, sin embargo me parece un poco coincidencial que las conclusiones abordadas por las diferentes ciencias en esas épocas sean las mismas, "núcleo y periferia".
La concepción de célula en la biología o la visión del sistema solar en la astronomía muestran la característica estructural de núcleo y periferia lo que conlleva a pensar sobre una generalidad lógica ante la incapacidad de obtener una imagen real de esto o, la evidencia científica de la perfección del universo tanto en el micromundo como en lo macro.
1.3. Partículas subatómicas.
El átomo esta constituido por tres tipos de partículas a saber: electrones, protones y neutrones.
Representa el sentido del giro del electrón que puede ser -1/2 o 1/2.
Distribución electrónica.
La distribución electrónica permite observar como se acomodan los electrones de un átomo en los niveles y subniveles teniendo en cuenta la capacidad de cada uno de ellos mostrada anteriormente.
De esta forma, construir una tabla como herramienta para la configuración se hace de manera sencilla, y lo más importante, comprendiendo el porque de este orden.
El uso de esta tabla sigue un orden específico ya que por efectos de la cantidad energética de algunos niveles y subniveles de produce un efecto llamado efecto pantalla que enuncia que los niveles con poca cantidad de electrones son atraídos mas fácilmente por el núcleo.
1.2. Características generales.
En la mayoría de textos científicos se encuentra una reseña histórica de la concepción del átomo, su evolución y hallazgos significativos para la concepción estructural de éste.
Desde mi punto de vista y pese a mis escasos recursos para poder observar un átomo, me atrevo a cuestionar muchos de los postulados y teorías sobre la estructura de éste.
Son innegables, racional, lógica y científicamente los argumentos que sustentan estas teorías, sin embargo me parece un poco coincidencial que las conclusiones abordadas por las diferentes ciencias en esas épocas sean las mismas, "núcleo y periferia".
La concepción de célula en la biología o la visión del sistema solar en la astronomía muestran la característica estructural de núcleo y periferia lo que conlleva a pensar sobre una generalidad lógica ante la incapacidad de obtener una imagen real de esto o, la evidencia científica de la perfección del universo tanto en el micromundo como en lo macro.
1.3. Partículas subatómicas.
El átomo esta constituido por tres tipos de partículas a saber: electrones, protones y neutrones.
Los electrones son partículas cargadas negativamente y se ubican en la periferia del átomo, se encuentran en constante movimiento y aportan al átomo gran parte de sus propiedades y son los responsables de la mayoría de la funcionalidad del mismo. Su masa es de aproximadamente 9,109 382 91(40)×10−31 Kg, su carga eléctrica se ha estimado en 1.602x10−19 coulombs y su tamaño es de 2.81794 x 10−15 m de radio.
Los protones son partículas que se caracterizan por su carga positiva. Se ubican dentro del núcleo del átomo y son los encargados junto con los neutrones, de aportar según su número, la masa total del átomo. La masa promedio de un protón es de 1.6726×10−27 kg , su carga eléctrica es y su tamaño aproximado de 8.4184 x 10−15 m de radio,Los neutrones son partículas sin carga eléctrica. Al igual que los protones se ubican en el núcleo del átomo y se encargan de estabilizar algunas consecuencias de las repulsiones eléctricas generadas por la presencia de varios protones dentro del núcleo. La masa de un neutrón es 1.6749×10−27 kg, casi la misma que la del protón.
1.4. Estructura del átomo.
En la organización de las partículas subatómicas tiene mayor relevancia la ubicación de los electrones, ya que de ellos dependen la mayoría de las propiedades de los átomos.
Es necesario mencionar primero los elementos involucrados en dicha organización así:
Niveles: son estados energéticos de los electrones y participan tanto en la comprensión de los números cuánticos como en la distribución electrónica y posterior presentación de la tabla periodica. Se conocen 7 (siete) niveles energéticos a los que se le asignan las letras k, l, m, n, o, p y q, o simplemente se numeran del 1 hasta el 7 de menor a mayor energía.
La cantidad de electrones que se pueden ubicar dentro de cada nivel se rige a la expresión 2n2, donde n representa el nivel. de esta manera obtenemos la siguiente relación:
n = 1 2 electrones
n = 2 8 electrones
n = 3 18 electrones
n = 4 32 electrones
n = 5 32 electrones
n = 6 32 electrones
n = 7 32 electrones
Se hace necesario aclarar que para los niveles 5, 6 y 7 se asigna un máximo de 32 electrones ya que si se aplica la expresión se sobrepasa la cantidad de electrones de los átomos conocidos hasta el momento.
Números cuánticos:
Son números asignados para caracterizar la posición de cada electrón que posee un átomo en particular. Cada número representa un estado único de cada electrón así:
Número cuántico principal n:
Representa el nivel en que se encuentra el electrón.
Número cuántico azimutal L:
Representa los subniveles presentes en el nivel asignado y se calcula n - 1.
Número cuántico momento magnético m:
Representa la forma del orbital y abarca desde - L hasta L.
Número cuántico spin s: Los protones son partículas que se caracterizan por su carga positiva. Se ubican dentro del núcleo del átomo y son los encargados junto con los neutrones, de aportar según su número, la masa total del átomo. La masa promedio de un protón es de 1.6726×10−27 kg , su carga eléctrica es y su tamaño aproximado de 8.4184 x 10−15 m de radio,Los neutrones son partículas sin carga eléctrica. Al igual que los protones se ubican en el núcleo del átomo y se encargan de estabilizar algunas consecuencias de las repulsiones eléctricas generadas por la presencia de varios protones dentro del núcleo. La masa de un neutrón es 1.6749×10−27 kg, casi la misma que la del protón.
1.4. Estructura del átomo.
En la organización de las partículas subatómicas tiene mayor relevancia la ubicación de los electrones, ya que de ellos dependen la mayoría de las propiedades de los átomos.
Es necesario mencionar primero los elementos involucrados en dicha organización así:
Niveles: son estados energéticos de los electrones y participan tanto en la comprensión de los números cuánticos como en la distribución electrónica y posterior presentación de la tabla periodica. Se conocen 7 (siete) niveles energéticos a los que se le asignan las letras k, l, m, n, o, p y q, o simplemente se numeran del 1 hasta el 7 de menor a mayor energía.
La cantidad de electrones que se pueden ubicar dentro de cada nivel se rige a la expresión 2n2, donde n representa el nivel. de esta manera obtenemos la siguiente relación:
n = 1 2 electrones
n = 2 8 electrones
n = 3 18 electrones
n = 4 32 electrones
n = 5 32 electrones
n = 6 32 electrones
n = 7 32 electrones
Se hace necesario aclarar que para los niveles 5, 6 y 7 se asigna un máximo de 32 electrones ya que si se aplica la expresión se sobrepasa la cantidad de electrones de los átomos conocidos hasta el momento.
Subniveles: Son estadios támbien energéticos dentro de cada nivel, son solo 4 (cuatro) que se designan con las letras s, p, d y f. Cada uno de ellos tiene una capacidad definida para albergar electrones así:
Subnivel s: 2 electrones
Subnivel p: 6 electrones
Subnivel d: 10 electrones
Subnivel f: 14 electrones
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Números cuánticos:
Son números asignados para caracterizar la posición de cada electrón que posee un átomo en particular. Cada número representa un estado único de cada electrón así:
Número cuántico principal n:
Representa el nivel en que se encuentra el electrón.
Número cuántico azimutal L:
Representa los subniveles presentes en el nivel asignado y se calcula n - 1.
Número cuántico momento magnético m:
Representa la forma del orbital y abarca desde - L hasta L.
Representa el sentido del giro del electrón que puede ser -1/2 o 1/2.
Distribución electrónica.
La distribución electrónica permite observar como se acomodan los electrones de un átomo en los niveles y subniveles teniendo en cuenta la capacidad de cada uno de ellos mostrada anteriormente.
De esta forma, construir una tabla como herramienta para la configuración se hace de manera sencilla, y lo más importante, comprendiendo el porque de este orden.
Ubicación
de los niveles
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Asignación
de los subniveles presentes en cada nivel.
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Ubicación
de los electrones posibles en cada nivel y cada subnivel
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1
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1s
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1s2
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2
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2s 2p
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2s2 2p6
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3
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3s 3p 3d
|
3s2 3p6 3d10
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4
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4s 4p 4d 4f
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4s2 4p6 4d10 4f14
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5
|
5s 5p 5d 5f
|
5s2 5p6 5d10 5f14
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6
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6s 6p 6d 6f
|
6s2 6p6 6d10 6f14
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7
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7s 7p 7d 7f
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7s2 7p6 7d10 7f14
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Para interpretar los resultados de una configuración electrónica solo se debe tener en cuesta que:
el coeficiente, es decir, el número que antepone la letra representa el nivel alcanzado por los electrones del átomo.
Los superíndices, es decir, los números sobre las letras, representan los electrones que en el caso de los del último nivel son los electrones de valencia. Se debe notar que los electrones de valencia se determinan en algunos casos con la suma de todos los electrones del nivel mas alto, es decir, si el nivel tiene subniveles s y p, la suma de los electrones presentes allí son los electrones de valencia. Si un subnivel no se ha completado y existe en la distribución un nivel mayor, se deben sumar los electrones del nivel incompleto con los presentes en el mayor nivel.
La aplicación mas notable en la interpretación de la configuración electrónica se observa en la tabla periódica actual, ya que ésta utiliza los resultados de dicha configuración de los elementos, para organizarlos en filas y columnas mostrando las características mas significativas de los elementos y reuniéndolos de manera que compartan algunas propiedades químicas y físicas.
El principio fundamental de esta organización es el análisis del como finaliza la configuración electrónica así:
El mayor nivel energético alcanzado en la configuración indica el periodo (filas horizontales) en que se se va a ubicar el elemento, lo que nos permite inferir que solo existen 7 periodos.
Los electrones de valencia indican el grupo (columnas verticales), teniendo en cuenta que si terminan en el subnivel s o p, pertenecen al grupo A, pero si terminan en el subnivel d, se ubicarán en el grupo B, denominado en la tabla como elementos de transición.
En la mayoría de los textos se puede encontrar la historia, organización y características generales de la tabla periódica.
La aplicación mas notable en la interpretación de la configuración electrónica se observa en la tabla periódica actual, ya que ésta utiliza los resultados de dicha configuración de los elementos, para organizarlos en filas y columnas mostrando las características mas significativas de los elementos y reuniéndolos de manera que compartan algunas propiedades químicas y físicas.
El principio fundamental de esta organización es el análisis del como finaliza la configuración electrónica así:
El mayor nivel energético alcanzado en la configuración indica el periodo (filas horizontales) en que se se va a ubicar el elemento, lo que nos permite inferir que solo existen 7 periodos.
Los electrones de valencia indican el grupo (columnas verticales), teniendo en cuenta que si terminan en el subnivel s o p, pertenecen al grupo A, pero si terminan en el subnivel d, se ubicarán en el grupo B, denominado en la tabla como elementos de transición.
En la mayoría de los textos se puede encontrar la historia, organización y características generales de la tabla periódica.
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