Química I

Actividad de adquisición y organización del conocimiento

INTRODUCCION:
La configuración electrónica te dice cuantos electrones tiene el atomo y en qué niveles de energía se ubican. En la tabla periódica los elementos estan organizados de menor a mayor cantidad de electrones en su estado neutro. 



DESCRIPCION GENERAL DE LO QUE SE VA A REALIZAR EN EL DOCUMENTO:
En este documento se va a hablar de la relación que tiene la configuración electrónica con la tabla periódica moderna, descripción de la evolución de las teorías tanto como modelo atómico, descripción del modelo cuantico, números cuanticos.


Descripcion De La Evolucion De Las Teorias Y Modelos Atomicos:
La búsqueda por una teoria atomica, una teoria de la naturaleza de la materia, que afirma que esta compuesta por pequeñas partículas llamadas atomos, comenzó desde tiempos casi remotos en la Antigua India, aproximadamente en el siglo VI a.C. A pesar de eso, los vaisesika y los niaja desarrollaron elaboradas teorías de cómo los atomos se combinaban enobjetos complejos. Los griegos continuaron con su búsqueda, pero a diferencia de otros, estos no querían explicar la estructura interna, sino el cambio y la permanencia. La teoría atómica fue abandonada durante mucho tiempo y se restauró su investigación hasta el renacimiento y sus siglos posteriores, cuando se plantearon las bases de lo que hoy se considera es el correcto modelo atómico; introducido por John Dalton.

Modelo atómico de Dalton.
La evolución del modelo de Dalton apuntaba ya al atomo moderno pero como una sola partícula; si bien al principio no estaba muy claro si el modelo atómico de Dalton sería un atomo o una molécula.

Modelo atómico de Thomson.
El siguiente paso importante en la historia del atomo actual lo añade la teoría atómica de Thomson con la división del atomo entre cargas positivas y negativas, tipo pastel de frutas o sopa de ajo, con fuerzas de atracción eléctricas.

Modelo atómico de Rutherford.
El modelo de Rutherford separa el núcleo con carga positiva de los electrones con carga negativa. Los electrones estarían en órbitas circulares o elípticas alrededor del núcleo. El neutrón se añadió al modelo de Rutherford en 1920 de forma teórica y fue descubierto experimentalmente en 1932.

Modelo atómico de Rutherford 
El modelo de Rutherford es la imagen visual que todos tenemos del atomo moderno, pero tenía dos problemas:
oContradecía las leyes de Maxwell del electromagnetismo por las que las partículas cargadas en movimiento deberían emitir fotones continuamente. Por ello los electrones deberían perder energía y caer al núcleo del atomo.
o La teoría atómica de Rutherford no explicaba los espectros atómicos.

Modelo atómico de Bohr.
La teoría atómica de Bohr introduce mejoras sustanciales al modelo de Rutherford al un múltiplo exacto de hbar (constante de Planck dividido por 2π)
o Los electrones emiten o absorben un fotón al cambiar de órbitas atómicas, cuya energía coincide con la diferencia de energía de las órbitas y no necesitan pasar por estados intermedios.
Existen cuatro tipos de reacciones:
Nombre | Descripción | Representación | Ejemplo |
Reacción de síntesis | Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto mas complejo. | A+B → AB | 2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s) |
Reacción de descomposición | Un compuesto se fragmenta en elementos o compuestos mas sencillos. En este tipo de reacción un solo reactivo se convierte en zonas o productos. | AB → A+B | 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) |
Reacción de desplazamiento o simple sustitución | Un elemento reemplaza a otro en un compuesto. | A + BC → AC + B | Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu |
Reacción de doble desplazamiento o doble sustitución | Los iones en un compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos sustancias diferentes. | AB + CD → AD + BC | NaOH + HCl → NaCl + H2O |

El estudio de la rapidez con la que se efectúa una reacción química, consumiendo reaccionantes químicos y liberando productos químicos, se denomina cinética química. Se puede expresar la rapidezde reacción como la relación que se presenta entra la masa de reaccionante consumida y tiempo que dura la reacción. También se puede tomar la rapidez de reacción como la relación existente entre la masa formada de producto y el tiempo de reacción.
Existen varios factores que puede acelerar la rapidez de la reacción química. Por ejemplo, si la concentración de los reaccionantes aumenta, esto traera como consecuencia que se incremente la rapidez de la reacción química. De forma parecida si la superficie de contacto entre los reaccionantes aumenta, también se vera un efecto de aumento de la velocidad de reacción química. Otro factor que incrementa la rapidez de la reacción química es el cambio de la temperatura. Los catalizadores positivos y los catalizadores negativos también incidiran en el aumento o la disminución de la rapidez de la reacción química.
Al analizar una reacción química es muy importante tener en cuenta la ley de la conservación de la masa. Esto quiere decir, que, en toda reacción química la masa total de las sustancias químicas reaccionantes tiene que ser igual a la masa total de los productos químicos. Efectivamente, la ley de la conservación de la masa establece que la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma
Otro aspecto que se debe tomar en cuenta al analizar las reacciones químicas es que en una reacción química las sustancias reaccionan en proporciones fijas de masa. Elquímico francés Joseph Louis Prost enunció este fenómeno de la siguiente manera:'Cuando dos o mas elementos se combinan para formar un compuesto, lo hacen en una relación fija de masa'. Este principio en el comportamiento de la reacción química trae como consecuencia que, como las sustancias químicas siempre reaccionan en la misma proporción, si uno de los reaccionantes se encuentra en exceso con respecto al otro, el exceso no participara en la reacción.
Tipos de reacciones según las fases de los reaccionantes
Se clasifican en:
* Homogéneas (una sola fase).
* No homogéneas (mas de una fase).
     Una reacción es homogénea si se efectúa sólo en una fase, y es heterogénea si, al menos, se requiere la presencia de dos fases para que transcurra a la velocidad que lo hace.
Superpuestas a estos dos tipos de reacciones tenemos las catalíticas cuya velocidad esta alterada por la presencia, en la mezcla reaccionante, de materiales que no son reactantes ni productos. Estos materiales, denominados catalizadores, no necesitan estar presentes en grandes cantidades. Los catalizadores actúan, en cierto modo, como mediadores retardando o acelerando la reacción.
 

Concepto de rapidez de reacción
Se define la rapidez de una reacción química como la cantidad de sustancia formada (si tomamos como referencia un producto) o transformada (si tomamos como referencia un reactivo) por unidad de tiempo. La rapidez de reacciónno es constante.
Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor, también es mayor la probabilidad de que se den choques entre las moléculas de reactivo, y la velocidad es mayor. A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de choques y con ella la velocidad de l O en el atomo de Bohr, las órbitas de los electrones siguen las reglas de la Mecanica Clasica pero no así los cambios de órbita.
Al margen del gran acierto de este modelo en muchos aspectos, el problema del modelo de Bohr y de toda la Mecanica Cuantica es que se van añadiendo supuestos a lo largo de la historia, pero sin explicar las razones que los justifican, únicamente que funcionan y explican mejor la realidad; lo cual, no estando nada mal, no ayuda mucho a la comprensión de la realidad si se apoyan en principios físicos despistantes.
Para variar, podrían haber intentado una explicación plausible.



MODELO CUANTICO:

Este modelo determina la localización de los electrones enorbitales en torno al núcleo. Define el nivel del orbital, su forma geométrica, y su orientación en el espacio tridimensional.
Los parametros de localización se les llaman números cuanticos, los cuales identifican la ubicación del electrón diferencial del atomo, y son: NUMEROS CUANTICOS:

“ n “ = representa los niveles de energía. (Desde 1 hasta 7)
“ l “ = representa las formas geométricas de los orbitales (va de cero hasta n-1)
“ m “ = representa la orientación en el espacio de estos orbitales (desde – l hasta + l pasando por cero)
“ s” = representa el sentido de giro del electrón sobre su propio eje ( + ½ y – ½ )
Nombres de los números cuanticos
“ n “ = número cuantico principal
“ l “ = número cuantico secundario
“ m “ = número cuantico magnético
“ s” = sentido de su giro (sobre su propio eje) spin

B) Sus formas geométricas de los orbitales (va de cero hasta l = n-1):
“ l “ = 0 ------>> s (esférica)
“ l “ = l ------>> p (ovoides)
“ l “ = 2 ------>> d (ovoides y anillo)
“ l “ = 3 ------>> f (otras)



CONCLUCION:
Todos tenían algo en común, que era investigar y saber como es el etomo, todos los científicos desarrollaron una hipótesis y un modelos, pero todos fueron descartados, hoy día se tiene un nuevo modelo del atomo, pero, no creo que sea el correcto ya que todos tratan de investigarlo y saber como es y como funciona.