1. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
TEMA 1.- MATERIA-ENERGÍA Y ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
QUÍMICA I
Materia y Energía
Composición
de la materia
Enlaces químicos
Clasificación
de la materia
Nomenclatura y obtención
de compuestos inorgánicos
Enlaces
Interatómicos
Enlaces
Intermoleculares
Átomo
.
Compuestos
Binarios
Compuestos
Ternarios
Compuestos
Cuaternarios
Fecha de examen: 1er. Parcial = 11 sept.
2° Parcial=23 Oct
3° Parcial= 29 Nov
Ponderación de cada calificación parcial
Aspectos conceptuales
Aspectos procedimentales
Aspectos actitudinales
.
.
= 40 %
= 45%
= 15 %
100 %
QFB Fco. Arturo Wong Piña
Quím Wong
-1-

2. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
I.- INTRODUCCIÓN A LAS CIENCIAS QUIMICAS
Competencia.- Definición, divisiones, subdivisiones, y periodos de la Química
1).- Definición de Química.
Es la Ciencia* que estudia la materia;
ü en su composición (tiene elementos, compuestos y mezclas) ,
ü en su estructura ; molecular, atómica, iónica, y subatómica ,
ü en sus propiedades o características físicas,
ü en sus cambios que son las reacciones que experimenta como reactivos
para transformarse en productos, por efecto de la energía interna y
externa.
Cambio es sinónimo de fenómeno. Diferenciar los fenómenos físicos de los químicos
*Ciencia.- Es el conjunto de conocimientos ciertos, comprobables y sistemáticamente
organizados que explican algo del universo. Obtenidos mediante la metodología
( método científico ): 1°)Observación-Investigación, 2°)Hipótesis, 3°)
Experimentación, 4°)Teoría y 5°) ley
I.- Química General: Estudia conceptos, teorías y leyes elementales.
QUÍMICA
II.- Química descriptiva.- Estudia las características, propiedades ,
.
composición y clasificación de las sustancias, sus reacciones y los
.
métodos industriales o de laboratorio de obtención.
Se divide en :
A) Química inorgánica.- Estudia metales y no metales y los compuestos que
producen.
B) Química orgánica.- Estudia las sustancias que tienen átomos de carbono
como estructura fundamental de sus moléculas .
Ambas se complementan con la Química Analítica.- Ciencia que estudia los
procedimientos para identificar y cuantificar los componentes ( analitos ) de las
muestras de materia, por lo que se subdivide en :
1) Química analítica cualitativa.- Identifica cuales son las sustancias
contenidas en las muestras de materia. Para después separarlas y
purificarlas.
2) Química analítica cuantitativa.- Determina las cantidades de analitos
contenidas en las muestras de materia; ya sea en peso (Gravimetría) o en
volúmen (Volumetría).
3).- Algunas Ciencias derivadas de la relación de la Química con otras Ciencias. Ejemplos:
Fisicoquímica , Termoquímica, Cinética Química, Cristaloquímica, Electroquímica,
Fotoquímica, Radioquímica, etc.) Bioquímica , Química Biomolécular,
Quím Wong
-2-

3. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
etc., Química Enológica, etc., Química Farmaco-biológica.,Química de Superficie,
Química Industrial; Química de los Plásticos, Metalúrgica , Química de los Colorantes,
Química Petrolera etc,
4.- Una de las clasificaciones de los periodos o etapas de la Química, es la siguiente:
I).- EL PERIÓDO ANTIGUO DE LA QUÍMICA.- ( De AC al año aprox. 300 D C ) . Los
Egipcios ya trabajaban el oro, plata, vidrio, colorantes, sustancias ebalsama-doras, etc .
Los Chinos; la pólvora, tintas, lacas, la seda, porcelana, etc..
La constitución de la materia para Empódecles es de: Tierra, Agua, Aire y Fuego.
Aristóteles le aumentó : Húmedo, seco, frío y caliente.
Para Leucipo y Demócrito de Abdera, la materia es un conjunto de Átomos. A ( Sin ),
Tomos (cortes o divisiones), que consideraban como las partículas más pequeñas de la
materia imposibles de dividirse o fraccionarse más.
2).- EL PERIÓDO DE LA ALQUIMIA.- Del año 300 al 1550.
De Alchemia, o Chemia , que significa arte y ciencia de los Egipcios. Figuró Alberto
Magnus y Roger Bacon por buscar la pierdra filosofal , Quinta essentia o Magisterium
algo que convirtiera cualquier metal común en oro. Si descubren muchos ácidos y bases,
la destilación, la aleación de metales, algunos elementos y propiedades de muchos
compuestos.
3) PERIODO DE LA IATROQUÍMICA.- Mas o menos del 1550 al 1650. En el que se buscó
el elixir de la vida , preparación que curara todas las enfermedades y confiriera el don de la
eterna juventud. PARACELSO, médico suizo, si descubrió sustancias con propiedades curativas
4) PERIÓDO DEL FLOGISTO ( 1650-1775).- Se investiga el fenómeno de la
combustión. El alemán Georg Ernest Sthal creía que las sustancias tienen flogisto y que al
arden se desflogistan .
5) PERIÓDO DE LA QUÍMICA MODERNA ( 1775 1900 ) De la generación de los
sabios que enuncian y comprueban la mayor parte de las LEYES FUNDAMENTALES DE LA
QUÍMICA : Lavoisier, , Sceele, Priestly, Cavendish, Dalton, Prust, Gay Lussac, Berzelius,
Mendeleef, Wohler, etc, etc.
6) PERIÓDO DE LA QUÍMICA CONTEMPORÁNEA. Digamos, de 1900 a la fecha.
Sobresaliendo la Era atómica y la Nanoquímica.
Frederick Sanger fué dos veces laureado con el Premio Nobel de Química, cuarta persona del
mundo en recibir dos premios Nobel (los tres anteriores fueron Marie Curie, Linus Pauling y
John Bardeen), determinó la secuencia de los aminoácidos de la insulina en 1955, precursor del
proyecto del genoma humano.( Su segundo Premio Nobel en 1980)
Actividad: Investigar 6 premios Nobel en Química y sus aportaciones, de 1900 a la fecha.
Quím Wong
-3-

4. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
2.- Competencia.- Materia y Energía; Definiciones, Clasificaciones, Leyes,
Unidades e Inter-conversiones de la Materia y la energía .
2.1.- Concepto de materia.- Es todo aquello que posee cuatro propiedades
relativistas; masa, energía, espacio y tiempo.
2.2.- Concepto de Energía .- Es la fuerza o agente del cambio o transformación
de la materia. Es la cantidad de trabajo que un sistema físico es capaz de
producir.
2.2.1.-Unidades de energía
ü La caloría es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura
de un gramo de agua de 14,5 a 15,5 grados centígrados.
ü 1 julio = 0.24 calorías.
ü 1 vatio o watt ( W) es igual a 1 joule (julio) sobre segundo (1 J/s
ü El amperio o ampere (símbolo A), es la unidad de intensidad de corriente
eléctrica
ü El culombio.- Es la unidad de carga, desplazada por una corriente de un
amperio en el tiempo de un segundo.
ü La Caloría grande ( Cal ) .- Unidad manejada en Alimentación y Nutrición.
1 Cal = 1 kcal = 1000 cal = 4184 J = 4.184kj.
2.3.- Clasificaciones de los tipos de Energía.
Las formas básicas de la manifestación de la energía, son las siguientes:
Energía cinética
La Energía Mecánica
Energía potencial
La Energía Mecánica se clasifica en energía cinética y energía potencial, y de
ésta se derivan todos los demás tipos o manifestaciones.
Energía cinética.- Es la que posee todo cuerpo en virtud de su movimiento.
Energía potencial.- Es la que posee todo cuerpo en el estado de reposo en
virtud de su ubicación en el eje tridimensional del espacio de un campo de
fuerzas.
Energía potencial gravitatoria y la energía potencial elástica.
Potencia.- Es la cantidad de trabajo realizado en un determinado tiempo.
Ejemplos de manifestaciones de la Energía: Energía Química, Energía Térmica
o calorífica, Energía Nuclear de Fusión y Energía Nuclear de Fisión, Energía
Hidráulica, Energía Eólica, Energía Eléctrica, Energía Radiante (O por
oscilación de un campo magnético y eléctrico ), solar etc..
Investigar.- Energía nuclear de fisión y energía nuclear de fusión. Producción
de energía con biomasa. Fuentes alternativas de energía no contaminante, limpia,
Quím Wong
-4-

5. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
.
2.4.- Clasificación de la energía radiante, de mayor a menor longitud de onda
ENERGÍA RADIANTE Longitud de onda
( )
Ondas de radio y
2x106 a 3x10 2 cm
TV
Rayos Infrarrojos
3x10-2 a 7x10 5
( RI )
cm
Luz Visible
7x10-5 a 4x10 5
cm
Fuente
Aplicaciones
Válvulas
electrónicas
Cuerpo emisor de
calor
Cuerpos muy
calientes
Radio, tv, radar
Casa solar
Iluminación del
sol, flama, focos,
gases ionizados
4x10-5 a 5x10 7
igual
Desinfectante
cm
5x10-7 a 1x10 9
Los rayos
Placas de RX
cm
catódicos
Rayos Gamma
1x10-9 a 1x10 12
Radiactividad de
Cancer
cm
isótopos
Trabajo; Investigar espectro de la luz visible, sus longitudes de onda y los
colores correspondientes
Luz Ultavioleta (
UV)
Rayos X
2.5.- Ejemplo de la transformación de la energía de un tipo a otro tipo:
Los transductores son dispositivos que transforman un tipo de energía en otros tipos.
Por ejemplo: Los micrófonos y altavoces son transductores acústicos que transforman la
energía acústica o sonora en energía eléctrica, y viceversa.
Otro ejemplo de inter-conversión energética: La energía química de la gasolina o del
etanol, puede convertirse en energía térmica en los cilindros de los pistones de una
motor y ésta en la energía mecánica que mueve al automóvil
2.6.- Leyes de la materia y la energía
Ley de la conservación de la masa-energía.(De Albert Einstein)
La cantidad de masa-energía que se manifiesta en un determinado espacio
y tiempo del Universo, es constante . Ecuación de Einstein E=m.c2
m = masa. c = velocidad de la luz.
velocidad = Espacio recorrido/tiempo
En el universo la masa se convierte en energía y la energía en masa.
Ley de la conservación de la materia. ( De Lavoisier ).- La materia no se
crea ni se destruye, solo se transforma.
Quím Wong
-5-

6. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
.
Ley de la conservación de la Energía:
La energía no se crea ni se destruye solo se transforma. Un tipo de energía se
transforma en otro tipo de energía pero también puede convertirse en masa y
visceversa.
2.6.- Clasificación de la materia:
Materia Inorgánica
.
1) Por su naturaleza
.
Materia Orgánica
2) Por su composición
Química
Elementos
Compuestos
Mezclas
.
.
3) Por su sistema físico
.
Materia Homogénea.- Homo=igual (a la vista )
Ej: Elementos, compuestos y mezclas homogéneas
( disoluciones químicas como el agua acidulada )
Materia Heterogénea.- Hetero= diferente (a la vista)
Ej: Las mezclas heterogéneas, se le distinguen fases.
4) Por su estado de agregación molecular: Materia en estado sólido, en
estado líquido y en estado gaseoso
Características diferenciales de los tres estados principales de la materia
Estado de Agregación
1)Volumen
2)Forma
3)Compresibilidad
4)Atracción entre Moléculas
.
5).Por su pureza
.
.
.
Sólido
Definido
Definida
Incompresible
Intensa
Líquido
Definido
Indefinida
Incompresible
Moderada
Gas
Indefinido
Indefinida
Compresible
Despreciable
LA MATERIA PURA.- Son los elementos y los compuestos.
Ej: El Elemento sodio y el elemento Cloro al unirse forman
el compuesto cloruro de sodio(NaCl ) que conocemos como sal de
cocina
. MATERIA IMPURA.- Las mezclas homogéneas y heterogéneas.
Ejemplo; coca cola, limonada, Agua con alcohol, agua con
arena, etc..
Quím Wong
-6-

7. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
3.- COMPETENCIA.- CLASIFICA Y DEFINE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LA
. MATERIA
3.1.- Propiedades físicas de la materia, intrínsicas y extrínsicas.
Propieda
des
Físicas de
la Materia
Propiedades
extensivas
o
generales
Son las que varían según la
cantidad de materia
Peso
Volumen
Longitud
Inercia
Impenetrabilidad
Dilatibilidad
Punto de fusión
Punto de ebullición,
punto de congelación.
Densidad
PropiedaCoeficiente de solubilidad
des
Indice de refracción
intensivas
Organolépticas:Color,Olor
o
Sabor.
específicas Son independientes de la
Opacidad/Transparencia
Trabajo;
cantidad de materia. Son las Forma,Textura y consisInvestigar
tencia.
características de cada
la definición
Estado de agregación
sustancia.
de c/u de las
molecular (sólido, líquido ó
Son como las huellas
propiedades
gas).
dactilares, exclusivas y
físicas y
Rigidéz, Dureza, Brillo
únicas para cada sustancia metálico. Maleabilidad,
que
instrumento
por lo que sirven para
Ductilidad, Elasticidad.
s de
identificarlas. Básicas en la Densidad, Solubilidad,
medición se
Viscocidad, Adsorción
Química Analítica
utilizan para
Presión de vapor,
Cualitativa.
medirlas.
Tensión superficial.
Ïndice de refracción,
Rotación específica.
Calor específico.
Peso atómico
Peso molecular
Quím Wong
-7-

8. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
4.- Competencia: Conceptualiza propiedades químicas de la materia y
. da ejemplos 3 ejemplos de reacciones tipo..
Son las reacciones químicas, que puede tener cada tipo de
substancia, llamándosele reactivo de manera que se transforman en
sustancias llamadas productos que se caracterizan por tener
propiedades específicas diferentes a las iniciales. . ejemplos:
4.1.- HIDRÓXIDO
+
SAL
HIDRÓXIDO
+
SAL
a) Si el Hidróxido de sodio reacciona con el sulfato ferroso, forma el hidróxido
ferroso que se distingue por ser un precipitado verde parduzco ) más sulfato
de sodio en solución
2 NaOH (aq) +
FeSO4 (aq)
Fe(OH)2
verde
+
Na2SO4(aq)
b) Pero si el hidróxido de sodio reacciona con el sulfato cúprico entonces
formará Hidróxido cúprico (precipitado azul) y sulfato de sodio en solución..
2 NaOH (aq) +
4.2.-
ACIDO
CuSO4 (aq)
+
Cu(OH)2
HIDROXIDO
azul
SAL
+
+
Na2SO4(aq)
AGUA
A la reacción entre un ácido y una base se le llama reacción de Neutralización.
Importante en el Laboratorio de Análisis, en las Titulaciones o Valoraciones ácidobase. Ejemplos:
H2SO4
+
1n de ác. sulfúrico
H3PO4
4.3.-
SAL
Na2SO4
2n Hidróxido de sodio
+
2n Ác. Fosfórico
2 NaOH
3 Na(OH)2
3n Hidróxido de Sodio
+
AgNO3(ac) +
Na3 PO4
1n Fosfato de sodio
SAL
HCl(ac)
AgCl
1n Nitrato de plata 1n Ácido Clorhídrico
+
1n de Sulfato de sodio
+
2 H2O
2n de agua
H2O
6n de Agua
+
+
1n Cloruro de plata
HNO3(ac)
1n Ácido nítrico
Nota: n significa moles. Una mol tiene el peso de su molécula expresado en gramos.
Trabajo: Investigar y explicar cómo se determina el peso de una n de H2SO4 y de una n de
H3PO4
Quím Wong
-8-

9. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
3.3.- Competencia:
Mediante un diagrama describe los cambios físicos que puede tener la materia
en su estado de agregación molecular, cuando cambia la energía y/o la presión
de sus condiciones.
El incremento de temperatura va aumentando la energía cinética de las partículas de la materia
lo que va aumentando su separación y por ende su estado de agregación.
Solidificación
Licuefacción
Ionización
Desionización
.
1.-SÓLIDO
2.- L Í Q U I D O
Fusión
3.- GAS ó
4.- PLASMA
vaporización
Condensación
Sublimación
5.- CONDENSADO
. DE BOSE-EINSTEIN
3.- VAPOR
Contenido de energía o Entalpía
Incremento de la entalpía
Disminución de la entalpía
1.- Materia en estado sólido. Se forma cuando la fuerza de atracción de las moléculas
es mayor que las de repulsión. Las moléculas se quedan fijas y el movimiento energético
se queda limitado a una vibración despreciable . Al incrementarse su temperatura, su
vibración será mayor.
2.- Materia en estado líquido. Se forma cuando la temperatura
rompe la fijación de
las moléculas del estado sólido. Sus moléculas pueden moverse más separadas que en
la estructura sólida. Los líquidos son de forma indefinida pero al adecuarse a su
contenedor tienen la forma definida al contenedor y por lo tanto un volumen definido.
Quím Wong
-9-

10. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
3.- Materia en estado gaseoso.Es un estado de la materia en el que se le puede comprimir y al disminuirle su volumen
aumenta su densidad . Sus moléculas tienen mayor movimiento que las del estado líquido
pero es menor
su
fuerza
atracción,
por lo que se mueven a cualquier dirección
ocupando TODO el espacio disponible de su contenedor.
4.- Materia en estado plasmático.Los plasmas son unos gases ionizados de temperatura muy elevada. Debido a la alta
temperatura las moléculas se separan y sus átomos se convierten en un gas de iones
altamente cargados (plasma) .
La mayor parte del universo visible se encuentra en estado de plasma. Algunos ejemplos
de materia en estado de plasma son las estrellas (por ejemplo el Sol), el fuego, los tubos
fluorescentes, la aurora boreal, los rayos durante una tormenta, los producidos artificialmente por ejemplo para las pantallas de TV de plasma, el interior de los reactores de
fusión, etc..
A medida de que la temperatura de la materia aumente, aumenta
el movimiento
(CINÉTICA) de las moléculas es mayor, y a la inversa ocurre exactamente lo mismo.
Existe un mínimo, el cero absoluto (0 Kelvin = -273,15 grados Centígrados). En ese límite
llegamos a un punto dónde todo movimiento molecular de la materia se detiene. Algunos
científicos han logrado llegar a enfriar materia a una temperatura muy cercana al cero
absoluto, pero nunca han llegado al punto exacto. El problema es que para ver la materia
se necesita luz (energía ), y la luz necesaria para visualización le transfiere energía a la
materia y le aumenta la temperatura y por consiguiente le aumenta el movimiento
molecular, no permitiendo el punto cero Kelvin, los -273.15°C
5.- Materia en el estado condensado de Bose-Einstein.- Este estado lleva el nombre
de los que predijeron su existencia, Satyendra Nath Bose y Albert Einstein en 1922. Fue
obtenido en 1995 por los físicos Eric Cornell, Wolfgang Ketterle y Carl Wieman,
logro que les valió el Premio Nobel de Física en el año 2001. El condensado de BoseEinstein se consigue a temperaturas muy cercanas al cero absoluto, es un estado en
el que los átomos se superponen entre sí, es decir, todos muy justitos o apretaditos en el
mismo espacio. Se trata de un estado de coherencia cuántica macroscópico.
Quím Wong
- 10 -

11. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
4.- Competencia.- Menciona 4 de las características diferenciales que distinguen las
Mezclas, Compuestos y Elementos, como materia, en lo referente a; su composición,
las uniones o enlaces químicos, nomenclatura y energía de formación.
Características
1.- Composición
2.- Uniones
3.- Nomenclatura
MEZCLA
Materia de
composición
indefinida.
Depende de qué y
como se quiera
preparar. Ejemplo:
Un pastel .
De sustancias
con uniones
aparentes,
débiles. Que se
les puede separar
mediante simples
métodos físicos:
Filtración,
Destilación,
Decantación.. Ej.
Agua con sal separable por evaporación del agua.
De nombres que
no se apegan a
ningunas reglas
o normas.
Algunas son
disoluciones ,
coloides y
suspensiones .
4.- Energía
No requiere una
energía definida
para su formación.
5.- Peso
No tiene un peso
definido para su
formación
COMPUESTO
Materia de
composición
definida. Por leyes
estequiométricas:
De 2 elementos=
Binarios. De 3 =
Ternarios .
Sus uniones son: De uniones
Enlaces químicos átomo-átomo
fuertes;
De que son iguales
elemento-elemento
en su número de
de tipo iónico o electrones (e-) y
covalente,
que de igual número
forman moléculas de protones( p+ ).
que sólo se pueden Uniones que son
separar
por enlaces metálicos
métodos químicos
ó enlaces
covalentes.
Sus nombres se
apegan a la
nomenclatura de
la UIPAC. Ejemplo:
Óxidos, Hidruros,
Ácidos, Hidróxidos,
Sales etc.
Sus nombres
son derivados
del Latín o griego
Actividad:
Enlistado de los
elementos por
grupos ver Tabla
Periódica.
Sí requiere de una
energía definida
para que se unan
elemento-elemento.
Tiene un peso definido
estequiométricamente
cada mol de ésta
sustancia .
Actividad.- Informarse
Sí requiere de una
energía definida
para que se unan
átomo-átomo
Tiene un peso
definido en cuanto
el peso atómico
(A) de todos sus
átomos, pues son
iguales.
A = Z+n°
cómo se determina el
valor de una mol de un
compuesto, con ejemplos.
Quím Wong
ELEMENTO
Materia de
composición
definida. De una
sola sustancia
pura, que es la
más sencilla.
- 11 -
Z = peso d protones
n° = peso neutrones

12. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
Actividad.- Presentar información de 4 de los métodos del laboratorio de
separación de los componentes de una mezcla, su fundamento y procedimiento.
5.- COMPETENCIA.
Da los conceptos de mezcla, de sistemas dispersos, clasificación de las
mezclas por sus fases y clasifica los sistemas dispersos (disoluciones,
coloides y suspensiones ) de acuerdo a sus características y tamaño de las
partículas.
Conceptos.
1. MEZCLA
Es la unión de dos o más sustancias, con la característica que no requieren
de alguna reacción química, solo de reacciones físicas para su unión
aparente, por lo cual se facilita la separación de sus componentes por
simples métodos físicos.
2. SISTEMAS DISPERSOS
Podemos definir un sistema disperso o dispersión como la difusión de una
o más sustancias en el seno de otra. A la o las que se difunden se le
nombra fase dispersa generalmente son poca proporción. A la sustancia
que recibe en su seno y dispersa se le llama fase dispersante.
3. CLASIFICACIÓN DE LAS MEZCLAS POR SUS FASES
.
.
..
.
.
.
Tipos de mezclas
por sus fases
.
.
.
.
.
A) La mezcla homogénea. Homo = Significa Igual.
Es la que muestra aspecto de una sola fase. En todo
su cuerpo se le ven las mismas características físicas.
etc. Aunque tenga numerosos componentes.
Ejemplo: De Fase dispersante =Agua.
De Fase dispersa=3 sales solubles: NaCl, NaNO3 y KNO3
La disolución del agua con estas sales es una mezcla
monofásica porque es la apariencia que da a la vista,
porque las sales de este ejemplo, no reaccionan químicamente y se mantienen dispersas en el dispersante(Agua).
B) La mezcla heterogénea.
Hetero = Significa diferente. A ésta mezcla se le
ven a simple vista 2 o más fases, por ejemplo:
Las suspensiones, Melox son mezclas
heterogéneas
Quím Wong
- 12 -

13. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
6.- Competencia.- Describe las mezclas en TIPOS DE DISPERSIONES
QUÍMICAS, sus características, y el tamaño de sus partículas
Tipo de dispersión
1).-SOLUCIONES
( dispersiones
homogénea )
2).- COLOIDES
3).-SUSPENSIONES
( Dispersiones
heterogéneas )
Características
Tamaño de las partículas
dispersas
o Sus partículas dispersas
NO sedimentan.
o Pueden atravesar papeles
filtro y membranas
o No se ven ni al microscopio.
o Son traslúcidas aunque
sean coloridas o no
1)Sus partículas dispersas se
sedimentan por centrifugación,
2) pasan el papel filtro, pero NO
atraviesan las membranas ,
3)Se ven solo algunas partículas
especiales al microscopio.
4) Si les incide un rayo de luz
producen el efecto de Tyndall
5) Tienen movimiento Browniano.
Ejemplos de coloides de los
Organismos vivos: sangre,
protoplasma etc .
Otros ejemplos: Aerosoles, Soles
o Gelatinas, Emulsiones: Leches,
Quesos, mayonesas, pinturas,
jaleas, champús, etc .
ü Se SEDIMENTAN con el
simple reposo, agítese
antes de usarse
ü De 1 a 10 A de
diámetro.
ü Son especies
moleculares
o bien especies
iónicas.
De 10 a 2000 A de diámetro
Ejemplos de coloides:
Pintura, Gelatina, Leche,
Mayonesa ,Queso, Mantequilla ,
La crema batida,
Espuma para afeitarse
Los tejidos vivos, Lubricantes.
De más de 2000 A,
ü NO pasan el papel filtro, ni
las membranas,
ü Son visibles a simple vista
ü No dispersan la luz. Por
ejemplo agua con cal, melox
1 A = Una diez mil, millonésima parte de 1 metro.
Quím Wong
0.1nm = 1 A = 100 pm
- 13 -

14. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
II.- EL ÁTOMO.
1. Eventos y personajes sobresalientes en
el descubrimiento del átomo y sus
partículas.
2. Modelos atómicos.
3. Principios que fundamentan el modelo
atómico cuántico ondulatorio:
1) Principio de Louis de Bröglie.
2) Principio de incertidumbre de W.
Heissenberg.
3) Principio de exclusión de W . Pauli.
4) Principio de máxima multiplicidad de Friedrich Hund.
5) Principio de edificación progresiva ó Auf Bau Prinzip.
4. Los cuatro números cuánticos, sus valores y representación
5. Formas de los orbitales en los ejes tridimensionales delespacio.
6. Las configuraciones electrónicas de los elementos, representadas por el
método de notación s,p,d,f. y por el método de diagramas de cajas de
orbitales.
7. Configuraciones electrónicas especiales de los elementos de Transición.
8. Configuraciones electrónicas especiales
del: CROMO, MANGANESO, FIERRO,
COBALTO, NIQUEL Y COBRE.
9.- Configuraciones especiales de :
Elementos: 59Gd al 63Eu,
Elementos con terminación: 4fn,6s2,
Elementos con terminación: 5d,6s,
Elementos con terminación 4f,5d,6s,6p,
Elementos con terminación 6d,7s
Elementos del 71Lu al 80Hg, terminación 5f,6d,7s
10.- Paramagnetismo y Diamagnetismo
Quím Wong
- 14 -

15. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
7.-Competencia: De manera breve menciona los eventos y personajes
más sobresalientes para el descubrimiento del átomo y sus partículas.
UNIDAD I.- EL ÁTOMO
1.- EVENTOS Y PERSONAJES RELACIONADOS CON EL CONOCIMIENTO DEL ÁTOMO Y SUS
PARTÍCULAS .
01.- LEUCIPO Y DEMÓCRITO DE ABDERA 450 A.C.. Le dieron nombre de
átomo A , que significa , sin y Tomo; división. A la fracción más pequeñísima
de materia que supusieron ya no es fraccionable, A , que significa sin y tomo;
división.
I.- El descubrimiento de la electricidad condujo al descubrimiento del átomo
y su divisibilidad.
02.- TALES DE MILETO (600 AC).- Descubrió el fenómeno de electrización por
frotamiento, al frotar un pedazo de ámbar.
El ámbar, ( en griego = electrón ) , es la única "piedra" semipreciosa de origen
vegetal , resina vegetal fosilizada proveniente de restos de coníferas y algunas
angiospermas, que escurre sobre la corteza de troncos y ramas.
Electrización es el efecto de ganar o perder electrones, producido por un cuerpo
cuyos átomos son eléctricamente neutros. Se produce :
1. Por contacto: Se puede cargar un cuerpo neutro con solo tocarlo con otro
previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de
carga, es decir, si se toca un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el
primero debe quedar con carga positiva.
2. Por frotamiento: Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de
electrones igual al número de protones del átomo , ambos se cargan, uno
con carga positiva y el otro con carga negativa.
La electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas
eléctricas en los átomos de un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una
descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro.
03.-WILLIAM GILBERT (1660), experimentó la electrostática y el magnetismo
de los átomos , aplicó el término de electricidad e ideó el primer electroscopio.
Para Benjamín Franklin (1750)), la electricidad es el 'fluido ' o 'fuego eléctrico' de
un cuerpo a otro en la descarga, enunció el Principio de conservación de la electricidad. E ideó los términos de electricidad positiva(+) y negativa(-).
Quím Wong
- 15 -

16. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
04.- ALESSANDRO VOLTA (1800), ideó la 1er pila eléctrica o voltaica.
La unidad de fuerza electromotriz lleva el nombre de voltio en su honor.
Las pilas consisten en dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido,
o bien en un sólido o pasta que se llama electrolito , que es un conductor
de iones.
Cuando los electrodos reaccionan con el electrolito, el
electrodo ánodo produce electrones (oxidación), y en el otro,
el cátodo se produce defeciencia de electrones (reducción).
Cuando los electrones sobrantes del ánodo pasan al cátodo a
través de un conductor externo a la pila, se produce la
corriente eléctrica.
II.- El descubrimiento del electromagnetismo condujo al descubrimiento del
átomo y su divisibilidad.
05. HANS CHRISTIAN ØRSTED (1820) descubrió que el fenómeno magnético
estaba ligado al eléctrico. Inspirando los desarrollos posteriores de A. Ampere y
Faraday.
06. JAMES CLERK MAXWELL (1861), formuló las leyes clásicas del
electromagnetismo. Demostró que la electricidad, el magnetismo y hasta la luz,
son manifestaciones del mismo fenómeno: del campo electromagnético.
Su trabajo sobre electromagnetismo ha sido llamado la "segunda gran unificación
en física", después de la primera llevada a cabo por Newton.
07.- FARADAY ( 1831 ), descubrió que un conductor eléctrico, moviéndose en un campo magnético generaba una diferencia de potencial y así
una pequeña corriente continua ( generadores de electricidad ).
El dínamo fue el primer generador eléctrico apto para un uso industrial
08.- HEINRICH GEISSLER (1850) inventó tubos capaces de emitir luz de
diferentes colores cuando se les hace una descarga eléctrica en su interior. Son
tubos al vacío, cargados de gases en condiciones de baja presión (Los
famosos Tubos de Geissler ).Ahora se utilizan para anuncios luminosos. Y
hasta hace poco en los TV normales para producir las imágenes.
09.- THOMSON (1897), Experimentó descargas eléctricas con un de tubo
mejorado, al vacío con un poco de gas a baja presión; el Tubo de Crookes .
Descubrió que las descargas eléctricas son rayos de partículas que se proyectan
en línea recta desde el cátodo o polo negativo hasta el ánodo que es el polo
positivo ( que éste las atrae por su deficiencia de electrones) por lo que los llamó
rayos catódicos .Descubrió que poseen masa y carga eléctrica negativa.
Y determinó el valor de la relación entre la carga e y la masa m del electrón, que
hoy día se acepta como:
= 1.76x108 Coulombs/g O bien 1.76
x 1011 C/Kg
Quím Wong
- 16 -

17. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
Actividad.- Obtenga imágenes o esquemas de los experimentos de Thomson de
las descargas eléctricas de 20 mil a 100 mil voltios, que realizó en el tubo de
Crookes ; un tubo al vacío que tiene un ánodo y dos cátodos., cargado con poco
gas a baja presión. Que represente lo siguiente:
1 .Descarga que muestra que el cátodo ( Polo negativo ) produce rayos que se
propagan en línea recta al Ánodo ( Polo positivo) que los recibe. Lo que
comprueba que estos rayos catódicos son partículas de carga eléctrica
negativa . Y si se impactan en una pantalla fluorescente del fondo del tubo,
producen energía (luminiscencia y fluorescencia )
2.- Que si se interpone a los rayos una figura metálica se producen su sombra en
la pantalla y energía térmica: Comprueba así que las partículas negativas tienen
masa
3.- Que si se interpone entre los rayos un objeto como rehilete; este se mueve
( Energía mecánica). Lo que comprueba que son partículas que poseen masa.
4.- Que si se le rodea de un campo eléctrico en un lado el positivo y en otro el
negativo, entre la línea de rayos un campo eléctrico, su trayectoria se desvía hacia
la región positiva: Polos iguales se rechazan polos contrarios se atraen.
5.- Que cuando se le sobrepone un campo magnético, lo rechazan desviándose
según varíe la intensidad del campo, hacia el polo norte del campo magnético.
(regla de la mano derecha).
George Johnstone Stoney (1894), bautizó estas partículas de carga negativa como
electrones; partículas elementales de la electricidad, o como cargas eléctricas
elementales.
Thomson descubrió los electrones, su velocidad y su
relación carga/masa, en base a las 3 magnitudes que
conoció:
v La magnitud del ángulo de desviación de los
rayos catódicos en función de la intensidad del
campo eléctrico aplicado.
v La magnitud del campo eléctrico que desvía los
rayos catódicos en un ángulo determinado
v La magnitud del campo magnético que se
requiere para anular el ángulo de la desviación
de los rayos catódicos.
Joseph John Thomson
ü Descubrió las partículas de carga eléctrica negativa del átomo; los electrones.
ü La Velocidad de los electrones = 3 x 107 m/seg 30 000 000 metros por segundo
ü y su relación Carga/Masa; Q/M = 1.76 x 108 Coulombs/g
Actividad.- Exponer la Biografía de Joseph John Thomson
Quím Wong
- 17 -

18. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
10.- ROBERT A. MILLIKAN (1909 y 1913) con su experimento de la gota de
aceite descubrió la carga(Q) eléctrica del electrón, que Q =1,6x10-19 Coulombs.
RELACIÓN MILLIKAN/THOMSON.- La masa del electrón se determina dividiendo
el valor de la carga eléctrica descubierta por Millikan entre el valor de la relación
carga/masa descubierta por Thomson.
= 1.76x108 Coulombs/g
Masa =
Masa del electrón = 1.6x10-19 Coulombs.
.
1.76 x108 Coulombs/g
.
/
Masa del electrón = 9.11 x 1011 g
11.- EUGEN GOLDSTEIN .- Descubrió los protones en un tubo de Crookes
con el cátodo perforado en canales y conteniendo gas Hidrógeno:
Observó que el Ánodo ( electrodo positivo) emite rayos anódicos que viajan desde
el ánodo, hasta atravesar las perforaciones o canales del cátodo, dando lugar a
una luminiscencia en la zona posterior de este. Por lo que se dedujo que son
partículas positivas (+) que son cationes (H+) del gas hidrógeno, denominando a
su flujo rayos canales y a sus partículas; protones
.
12.- WILHELM WIEN (1898). Descubrió la relación carga/masa de los protones,
tiene el valor de Q/M = 9.58 x 10 4 Coulombs/gramo, a partir del cual calculó que :
La masa del protón es = 1.67 x 10 -24 gramos
Wilhelm Wien, demostró que los rayos anódicos (flujo de iones positivos) pueden
ser desviados por campos magnéticos, y que la cantidad desviada es proporcional
a la relación carga/masa. Este descubrimiento conduciría luego a la técnica
analítica conocida como espectrometría de masas.
Quím Wong
- 18 -

19. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
III.- El descubrimiento de la radiactividad, condujo al descubrimiento del
átomo y su divisibilidad.
12.- BEQUEREL, ( 1896), descubrió la radiactividad. Que es la desintegración
del átomo en:
ü Rayos Alfa, que son partículas con masa de 4 umas y carga de +2 (como
nucleos de helio 24He ) que penetran en cuerpos sólidos pero luego
pierden sus propiedades.
ü Rayos Beta. Es la emisión de partículas de carga eléctrica negativa ( son
electrones), que penetran 100 veces más que los rayos alfa.
ü Rayos Gamma .- Son ondas electromagnéticas de alta energía, que no
tiene masa ni carga.. y son más penetrantes que los alfa y beta.
En la desintegración del átomo, cada neutrón se convierte en un protón y
un electrón.
13.- James Chadwick (1891-1974) descubrió los neutrones (n ), como las
partículas neutras del átomo.
Experimentó el comportamiento de los átomos del berilio al ser bombardeados por
partículas alfa procedentes del Polonio. Este bombardeo provocaba la emisión de
partículas de masa aproximadamente igual a la del protón pero de carga eléctrica
nula, ya que no era desviada por los campos eléctricos y por NO tener carga
eléctrica, se les llama NEUTRONES.
En el experimento de James Chadwick :
1. Empleó polonio que emite radiación alfa, consistente en átomos de helio desprovistos de
sus electrones.
2. Los átomos de helio se adentran en un disco de berilio y algunos de ellos chocan con un
núcleo de berilio. El choque provoca una reacción que transforma el núcleo de berilio en
carbono y desprende un neutrón n . La letra K indica energía cinética:
Be9 + He 4 + K
= C12+ n1 + K de C12 + K de n1
Descubrimientos relevantes que condujeron al conocimiento del átomo, su
divisibilidad y sus partículas; electrones, protones y neutrones:
ü El descubrimiento de la electricidad
ü El descubrimiento del electromagnetismo
ü El descubrimiento de la Radiactividad
Quím Wong
- 19 -

20. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
8.-Competencia: Describe las características de los modelos
atómicos en el orden cronológico.
MODELOS ATÓMICOS
1.-Modelo atómico de Dalton(1808) .
Dalton propuso la 1er Teoría Atómica , que los átomos son
pequeñísimas esferas, sólidas de peso fijo, iguales entre sí,
diferentes para cada elemento y que se combinan en
proporciones definidas de números enteros .
2.- Modelo atómico de Thomson (1897 ).
Su modelo de átomos, son esferas que contienen partículas de cargas
positivas y cargas negativas, como budines
3.- Modelo atómico de Jean-Baptiste Perrin (1870 1942)
Su modelo de átomos. Son esferas con partículas postivas en su interior
con las cargas negativas o electrones sobre su superficie.
4.- Modelo atómico de Rutherford (1911).
Semejante al sistema solar, con un núcleo pequeñísimo en el centro
que condensa casi el 100 % del peso total del átomo y a distancias
mucho muy lejanas los electrones moviéndose alrededor de él. NO
describe Niveles ni subniveles o espacios energético para los
movimientos de los electrones.
Descubrió al bombardear los átomos de una lámina delgada con partículas cargadas
positivamente, que algunas rebotan en un
pequeño núcleo situado en el centro del átomo
5.- Modelo atómico de Bohr .1913
Es un sistema de partículas, formado por
un núcleo que encierra protones y neutrones, fuera del cual en 7 posibles
órbitas o capas de energía ( n ) muy
distantes se mueven y distribuyen los
electrones; Encerrados en capas de
menor energía 1 ó K hasta la de mayor
energía 7 ó K, que son espacios de
acomodo según su contenido energético,
pero que pueden saltar a niveles
superiores, según los cuantos de ener-gía que absorban mismos que se emiten
o salen como fotones de energía para que los electrones excitados regresen a
sus niveles basales.
Actividad.- Describa; estado basal, excitado y estacionario del átomo y los
Quím Wong
- 20 -

21. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
Espectros que genera el átomo, de los saltos cuánticos de sus electrones.
6.- Modelo atómico de Sommerfeld (1916). Característica l
Es el modelo que asigna el segundo parámetro cuántico: el l ( ele ), el de
las formas angulares de los REEMPES. (la Región Espacio Energética de
Manifestación más Probable donde se muevan Electrónes, también se llama
función de onda o nube electrónica.
Son 4 las formas de éstos espacios (REEMPES), para el movimiento de los electrones
y cada una tiene su valor energético. Son las siguientes: forma s = 0, forma p = 1,
forma d = 2, y la forma f = 3.
Éste modelo incluye en los modelos de Bohr y de Sommerfeld y se apoya en la teoría de
la relatividad de Einstein, agrega el concepto de subniveles energéticos para
especificar, el volumen de movimiento de los electrones.
Cuadro que indical: Formas l ( ele ), Nombre, Valor energético y Electrones ( e- ) máximos
albergados en cada forma energética
Valor
Electrones ( e- ) máximos alberenergético gados en cada forma energética
Formas angulares
l ( ele ) de las
REEMPES
s esféricas
Nombre
sharp
S=0
2 e-
p ovoideas en
2 mancuernas .
(dumbbells)
principal
P=1
6 e-
d son ovoides . y anillo
en 4 mancuernas
difuso
d=2
10 e-
f complejas .
8 mancuernas
fundamental
f=3
14 e-
.
Quím Wong
- 21 -

22. Química I
REEMPES d
dxy,
C.B.T.i.s. N° 71
dxz,
Tantoyuca Ver
dyz,
dz2,
dx2-y2
Cuatro de ellos tienen forma de 4 lóbulos en dos planos nodales, en diferentes
orientaciones del espacio, y el último es un doble lóbulo rodeado por un anillo (un
doble cono nodal). Siguiendo la misma tendencia, presentan n-3 nodos radiales.
l = d, valor energético = 2
Quím Wong
- 22 -

23. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
Las REEMPES f, tienen un valor energético = 3
Presentan n-4 nodos radiales. Éstas formas son las 7 siguientes :
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
fz3
fxz2
fyz2
fx(x2-3y2)
fy(y2-3x2)
fxyz
fz(x2-3y2)
Un REEMPE es una
función de onda, espacial
e independiente del
tiempo a la ecuación de
Schrödinger
Cuando se dice que el
electrón esta en cierto
orbital o reempe, se
quiere decir que la
distribución de la
densidad electrónica o la
probabilidad de localizar al electrón en el espacio esta descrita por el cuadrado de la
función de onda asociada con ese orbital.
Cada reempe u orbital atómico en consecuencia tiene una energía característica y
cuantizada. Así por ejemplo, la densidad electrónica en el núcleo atómico es cero ( 2 = 0),
significa que no existe ninguna probabilidad que un electrón se encuentre en el núcleo
atómico
El REEMPE es la descripción ondulatoria del tamaño, forma y orientación de una
región del espacio disponible para un electrón.
7.- Modelo atómico de Schrodinger.
Es el que describe al tercer parámetro, el número cuántico m , el del campo magnético, el cual
limita los espacios permitidos para el movimiento de los electrones .Los valores de m cuya
fórmula es:
m= -l
0
+ l Son los valores que empiezan desde el valor negativo l ,
los que siguen incluyendo el cero , hasta anotar el valor positivo de + l
Quím Wong
- 23 -

24. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
NÚMERO CUÁNTICO
m
Los valores del número cuántico magnético m, nos da el número de reempes que tiene el
subnivel, en función limitada por el magnetismo.
Los valores magnéticos m , van desde el valor negativo de l pasando por cero, hasta el
valor positivo de l .
m = -l
0
+1
s = 0 sharp
Recuerde que los valores energéticos del parámetro cuántico l son: l = p = 1 principal
El nombre de los orbitales atómicos se debe a sus líneas espectrosd = 2 diffuse
cópicas (en inglés s sharp, p principal, d diffuse y f (fundamental)
f = 3 fundam.
REPRESENTACIÓN DE LOS REEMPES MEDIANTE DIAGRAMAS DE CAJA
VALORES DE m para el orbital Sharp (s =0 )
Como el reempe s tiene valor de l = 0 Al aplicar la fórmula de m = -l 0
+1
Substituyendo el valor l tenemos que: m = -0
0
+0 Al no existir el -0 ni el +0,
por lo tanto, solamente tenemos un solo valor, el cero: m = 0. Que es un reempe que no se
subdivide.
m= 0
Diagrama de cajas
Reempes para s:
.
s
Uno solo. En cada reempe solamente puede
haber dos electrones máximos con movimientos contrarios
VALORES DE m para el orbital principal (p =1 )
Para conocer el N° de reempes en los que se subdivide éste orbital, aplicar: m = -l 0 +1
Substituyendo el valor de p = 1, tenemos que si: m = -1,
0,
+1 Entonces p se
subdivide en tres reempes cuyos valores m son m= -1 , m= 0 y m= +3 Son tres
valores magnéticos localizables en el espacio tridimensional de los ejes x, y, z , que se
representan mediante diagramas de cajas de la siguiente manera:
Valores
m=
-1
0
+1
magnéticos m
3 reempes p con 2 electrones máximos
px = -1
= 3 x 2 = 6 electrones máximos en p
py = 0
Reempes px
py
pz
p se subdivide en 3 reempes, pz = +1
VALORES DE m para el orbital diffuse (d =2 )
El reempe d=2, se subdivide en 5 reempes, conocidos con la fórmula m = -l
0
Desde el negativo de 2 hasta el positivo de 2
m = -2,
-1,
0,
+1,
m = -2,
d
-1,
d
0,
d
+1,
d
+2
+1
+2
Cada reempe acepta solamente a 2 electrones(e-)
máximos, con movimientos opuestos,
d = 5 reempes x 2e- máximos = 10e- máximos.
d
Quím Wong
- 24 -

25. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
VALORES DE m para el orbital fundamental (f =3 )
El reempe f=3, se subdivide en 7 reempes cuyos valores m . Van desde -3 hasta +3 de
acuerdo a m = -l
0
+1
m = -3
-2
-1
0
+1
+2
+3
c/reempe acepta máximo 2 e-
f
f
f
f
f
f
f
entonces en 7f x 2e- = 14 e- máximos
f = 14 e- máximos
Nota: El Modelo de Dirac-Jordan propuesto en el año 1928. Aporta el conocimiento del
Spín ó ms que tiene cada electrón según su giro y puede tener sólo 2 valores: +1/2 ó
representado con una flecha hacia arriba . O bien -1/2 ó
Características del Modelo Atómico de Schrödinger
ü El modelo atómico de Schrödinger predice adecuadamente las líneas de emisión
espectrales, tanto de átomos neutros como de átomos ionizados.
ü Predice la modificación de los niveles energéticos cuando existe un campo
magnético o eléctrico (efecto Zeeman y efecto Stark respectivamente).
ü Además, con ciertas modificaciones semiheurísticas el modelo explica el enlace
químico y la estabilidad de las moléculas.
ü Cuando se necesita una alta precisión en los niveles energéticos puede emplearse
un modelo similar al de Schrödinger, pero donde el electrón es descrito mediante
la ecuación relativista de Dirac en lugar de mediante la ecuación de Schrödinger. El
átomo reside en su propio eje.
ü Sin embargo, el nombre de "modelo atómico" de Schrödinger puede llevar a una
confusión ya que no explica la estructura completa del átomo.
ü El modelo de Schrödinger explica sólo la estructura electrónica del átomo y su
interacción con la estructura electrónica de otros átomos, pero no explica como es
el núcleo atómico ni su estabilidad.
Quím Wong
- 25 -

26. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
8.- Modelo atómico de Dirac-Jordan. 1928.- Es el modelo atómico
que además de los parámetros cuánticos ya mencionados ( n, l, m,) postula el cuarto
parámetro cuántico; el del spin ms , Según sea el giro del electrón, tiene dos valores:
+1/2 ó o bien -1/2 ó . Aplica los principios de la mecánica cuántica y de la teoría de la
relatividad especial y en una ecuación predice las antipartículas.
La ecuación de Dirac fue originalmente formulada para describir el electrón, aunque
actualmente la ecuación se aplica a otros tipos de partículas elementales de espín ½,
como los quarks. Una ecuación modificada de Dirac describe de forma aproximada los
protones y los neutrones, estos últimos formados por partículas más pequeñas llamadas
quarks, que no son partículas elementales.
La ecuación de Dirac se explica mediante matemáticas complejas, de niveles superiores al
nivel Bachillerato: Dirac predice, en la teoría de los agujeros, la existencia de electrones
cargados positivamente. Que se verificó con el descubrimiento del positrón, en el año
1932, por Carl Anderson.
A pesar de este éxito, la teoría fue descartada porque implicaba la creación y destrucción
de partículas, enfrentándose así a una de las consecuencias básicas de la relatividad. Esta
dificultad fue resuelta mediante su reformulación como una teoría cuántica de campos.
Añadir un campo electromagnético cuantificado en esta teoría conduce a la moderna
teoría de la electrodinámica cuántica (Quantum Electrodynamics, QED).
2py2 2s2
El protón y el neutrón no son partículas
elementales, ya que están compuestos de partículas
más pequeñas llamadas quarks.
1s2
MODELO ATÓMICO DE DIRAC-JORDAN
2px2
Eje X
.
.
2pz2
EJE Z
Quím Wong
EJE Y
- 26 -

27. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
9.- Competencia: Enuncia los Principios que fundamentan el modelo cuántico del átomo.
Configuración electrónica del átomo.- Es el sistema que indica cómo se distribuyen los
electrones en los distintos espacios energéticos en los que se divide el átomo.
La configuración electrónica de un átomo se basa en los siguientes 4 principios que
fundamentan el modelo atómico de la mecánica Cuántica Ondulatoria:
1.- Principio de la dualidad del electrón, de Louis Victor de Broglie. 1924
Dice que los electrones tienen un comportamiento dual, que se comportan como partículas y a la vez
como ondas.
Se basa en la ecuación de Einstein, que relaciona masa - energía y en la ecuación de Planck que
relaciona la energía de una radiación con su frecuencia.
2.- Principio de exclusión de Wolgang Ernest Pauli (1925)
"Dos electrones de un átomo no pueden tener al mismo tiempo los mismos 4 números
cuánticos".
No pueden existir dos fermiones (electrones) con sus cuatro números cuánticos iguales.
3.- Principio de Máxima Multiplicidad ó regla de Aka Hermann Friedrich Hund. 1925
El llenado con electrones de los reempes de un subnivel se inicia con un electrón spin de +1/2 o
en cada uno de todos sus reempes y cuando ya todos tengan uno, se reinicia a partir de su primer
reempe con un electrón de spin contrario de -1/2 o . Así se van formando parejas de electrones
en cada reempe , pero con spines opuestos.
4.- Principio de Incertidumbre o de indeterminación de Werner K. Heissenberg. 1927
No hay certeza para predecir simultáneamente , la posición y la velocidad del electrón en un
momento dado., ya que la energía radiante (fotones) que posibilita las mediciones le perturba
movimiento y posición.
5.- Principio de Edificación Progresiva ó Aufbauprinzip, formulado por Niels Bohr.
Si los reempes de un subnivel ya se acompletaron de electrones , el siguiente electrón que
se acomode (llamado electrón diferencial), lo hace en el primer reempe del siguiente
subnivel, que sea de menor energía n+l
CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS
Quím Wong
- 27 -

28. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
10.- Competencia:
Explica el procedimiento de los dos métodos de notación, mediante ejercicios, para
examinar las configuraciones electrónicas de los átomos de los elementos:
a) La notación, spdf
b) La notación, diagrama de cajas de orbitales
ms = +1/2 ó
m=-l
Los Números cuánticos son: n, l, m y ms
0
y - 1/2 ó
+l
Diagrama de Moeller
Nivel
subniveles nl
Es= 1 2
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=6
n=7
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
3 4 5 6 7 8
Valores energéticos de los l
Momentos angulares
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
s=0
p=1
d=2
f=3
4f
5f
El Valor energético de cada subnivel( Es) se conoce sumando los valores de n + l
Es = n + l
ü Orden progresivo de los subniveles por su valor energético:
ORDEN 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s
1+0 2+0 2+1 3+0 3+1 4+0 3+2 4+1 5+0 4+2 5+1 6+0
n+ l
Es
1
2
3
3
4
4
5
5
5
6
6
6
continuación
4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
4+3 5+2 6+1 7+0 5+3 6+2 7+1
7
7
7
7
8
8
8
Orden progresivo de los 19 subniveles
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s
De menor Energía
Orden Energético
Quím Wong
- 28 -
5f 6d 7p
De mayor Energía

29. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS DE LOS ÁTOMOS DE LOS ELEMENTOS
Nota: Los Gases nobles: 2He,
10Ne , 18Ar, 36Kr, 54Xe,
86Rn son anotados entre corchetes
con su número atómico y su símbolo para simplificar la representación de las configuraciones electrónicas=
lo que se conoce como utilización del KERNEL
1s2
2s2 2p6
2 He
3s2 3p6
10 Ne
4s2 3d10 4p6
18Ar
5s2 4d10 5p6
36 Kr
Método: Notación spdf
6s2 4f14 5d10 6p6
54Xe
86 Rn
Método: Diagrama de cajas de los orbitales y los 4
N° cuánticos
N° atómico 1 = HIDRÓGENO
1H =
1s
1
m= 0
Con un electrón
1H =
1s
n= 1
N° atómico 2 = HELIO
2He
=
1 s2
=
2He
l=s ó 0
Dos electrones
hace la diferencia
2He = 1 s
Sus 4 N° Cuánticos:
n= 1
l=s ó 0
m= 0
.
electrón acomodado )
3Li
=
2He
N° atómico 4 = BERILIO
=
2He
, 2s
m= 0
, 2s2
4Be
=
2He
- 29 -
m=0
ms = +1/2 ó
e- diferencial
, 2s
Sus 4 N° Cuánticos:
.
n= 2
l =S ó 0
Quím Wong
ms = -1/2 ó
e- diferencial (el último
Sus 4 N° Cuánticos:
.
n= 2
l =S ó 0
4Be
ms = +1/2 ó
el último electrón acomodado
m= 0
, 2s1
m= 0
e- diferencial
m= 0
N° atómico 3 = LITIO
3Li
Sus 4 N° Cuánticos son:
m= 0
ms = -1/2 ó

30. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
e- diferencial
N° atómico 5 = BORO
5B
=
2He
m = -1
, 2s2 , 2p1
5B
=
2He
0
, 2s2 , 2px
Sus 4 N° Cuánticos:
n=2
l=1óp
+1
2py
2pz
m = -1
ms = +1/2 ó .
e- diferencial
N° atómico 6 = CARBONO
m = -1
6C
=
2 He
, 2s2 , 2p2
6C
2s2 ,
= 2He ,
0
2py
2px
Sus 4 N° Cuánticos:
n=2
l=1óp
+1
2pz
m= 0
ms = +1/2 ó .
e- diferencial
N° atómico 7 = NITRÓGENO
7N
=
2He
2
m = -1
3
=
2 He
, 2s2,
2px 2py 2pz
Sus 4 N° Cuánticos:
n=2
l=1óp
Principio de Máxima Multiplicidad ó regla de
Friedrich Hund
2He
m = +1
e- diferencial
0
+1
m = -1
, 2s2 , 2p4
8O =
2He
2s2,
Sus 4 N° Cuánticos:
n=2
l=1óp
Quím Wong
ms = +1/2 ó .
Si ya todos los reempes del subnivel poseen un electrón
con valor del spin de +1/2 ( ó bien ) , hasta entonces
los demás electrones empiezan a colocarse con spin de
-1/2 ( ó bien ), para formar pares de electrones o
apareamientos en los reempes, hasta saturar así, la
totalidad del subnivel energético.
N° atómico 8 = OXÍGENO
=
+1
, 2s , 2p
7N
8O
0
- 30 -
2px
2py
m = -1
2pz
ms = - 1/2 ó .

31. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Método: Notación spdf
Tantoyuca Ver
Método: Diagrama de cajas de los orbitales y los 4
N° cuánticos
N° Atómico 9 = FLUOR
m = -1
9F
=
, 2s2 , 2p5
2He
=
2He
2,
10 Ne
6
, 2s 2p
=
10Ne
, 2s
2
, 2px 2py 2pz
=
, 2s2 , 2px, 2py, 2pz
2He
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
n=2
l=1óp
m = +1
ms = - 1/2 ó .
e- diferencial
m= 0
N° Atómico 11 = SODIO
11Na
2 He
e- diferencial
+1
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
n=2
l=1óp
m= 0
ms = - 1/2 ó .
e- diferencial
m = -1
0
+1
N° Atómico 10 = NEON
10Ne
9F=
0
10 Ne
, 3s1
=
10Ne
, 3s
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
n=3
l=0
m=0
ms = +1/2 ó
N° Atómico 12 = MAGNESIO
12Mg
=
10 Ne
m= 0
12 Mg
, 3s2
13 Al
=
10 Ne
, 3s
m = -1
1
0
+1
, 3s , 3p
13 Al
Nota:
Ver llenado de 8O, 9F y 10Ne.
Y aplique la regla de Hund para continuar con el
14 Si , 15 P, 16S,
10 Ne
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
n= 3
l=0
m=0
ms = -1/2 ó
e- diferencial
N° Atómico 13 = ALUMINIO
2
=
e- diferencial
17Cl hasta el
=
10 Ne
, 3s2, 3px, 3py, 3pz
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
18 Ar.
n= 3
Quím Wong
- 31 -
l=1óp
m = -1
ms = +1/2 ó

32. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
N° Atómico 19 = ALUMINIO
19 K
=
18Ar
m= 0
, 4s1
13 Al
=
18 Ar
, 4s
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
n= 4
l=0ós
N° Atómico 19 = ALUMINIO
20 K
=
18Ar
m=0
ms = -1/2 ó
m= 0
, 4s2
13 Al
=
18 Ar
, 4s
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
n= 4
CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS DE
Los de clase d se denominan;
elementos de transición , ellos
intercambian de posición, dos de sus
subniveles (anomalías): Antisarrus
(Antiserruchos).
N° Atómico 21 = ESCANDIO
.
.
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, cambia por
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d , 4s
21 Sc = [18Ar], 4s2, 3d1
l=0ós
m=0
ms = -1/2 ó
ELEMENTOS DE TRANSICIÓN
( A los de clase f se les llama elementos
de transición interna ).
m = -2 -1 0 +1 +2
21 Sc = [18Ar], 4s2, 3d, 3d, 3d, 3d, 3d,
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
n= 3
l=dó2
m = -2
ms = +1/2 =
m = -2 -1
21 Sc = [18Ar], 3d1, 4s2
0 +1 +2
21 Sc = [18Ar] , 3d, 3d, 3d, 3d, 3d,
N° Atómico 22 = TITANIO
22 Ti = [18Ar], 4s2, 3d2
2
4s2
m = -2 -1 0 +1 +2
22 Ti = [18Ar], 4s2, 3d, 3d, 3d, 3d, 3d,
2
22 Ti = [18Ar], 3d , 4s .
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
n= 3
Trabajo: Continuar las configuraciones del 21
.
l=dó2
m = -2
ms = +1/2 =
Sc al
30 Zn. Como las anteriores que se te han dado.
m = -2 -1 0 +1 +2
Aplicando la regla de Hund
22 Ti = [18Ar] , 3d, 3d, 3d, 3d, 3d, 4s2
Quím Wong
- 32 -
.

33. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
m = -2 -1
0 +1 +2
N° Atómico 23 = VANADIO
23 V = [18Ar], 4s2 , 3d, 3d, 3d, 3d, 3d
23
V = [18Ar], 4s 2, 3d3
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
n= 3
l=dó2
m=0
ms = +1/2 =
.
ü LA CONFIGURACIÓN ESPECIAL CORRECTA:
23
m = -2 -1
V = [18Ar], 3d3, 4s2
0 +1 +2
23 V = [18Ar], 3d, 3d, 3d, 3d, 3d,
4s2
N° Atómico 24 = CROMO
Cr = [18Ar] , 4s2, 3d4
24
m = -2 -1 0 +1 +2
24 Cr = [18Ar], 4s2 , 3d, 3d, 3d, 3d, 3d
LA CONFIGURACIÓN ESPECIAL CORRECTA:
ü
24
Los 4 N° Cuánticos del electrón diferencial:
Cr = [18 Ar] , 3d5 , 4s1
n= 3
l=dó2
m = +1
m = -2 -1
ms = +1/2 =
0 +1 +2
24 Cr = [18Ar], 3d, 3d, 3d, 3d, 3d,
N° Atómico 25 = MANGANESO
25
m = -2 -1
Mn = [18Ar] , 4s2 , 3d5
25
LA CONFIGURACIÓN ESPECIAL CORRECTA:
ü
25
Mn = [18Ar] , 3d , 4s
0 +1 +2
Mn = [18Ar] , 4s2 , 3d, 3d, 3d, 3d, 3d
n= 3
5
4s 1
l=dó2
m = +2
m = -2 -1
ms = +1/2 =
0 +1 +2
2
Quím Wong
25 Mn = [18Ar], 3d, 3d, 3d, 3d, 3d, 4s2
- 33 -

34. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
N° Atómico 26 = HIERRO
26
m = -2 -1
Mn = [18Ar] , 4s2 , 3d6
26
LA CONFIGURACIÓN ESPECIAL CORRECTA:
ü
26
0 +1 +2
Mn = [18Ar] , 4s2 , 3d, 3d, 3d, 3d, 3d
n= 3
Mn = [18Ar] , 3d6 , 4s2
l=dó2
m = -2
m = -2 -1
ms = -1/2 =
0 +1 +2
26 Mn = [18Ar], 3d, 3d, 3d, 3d, 3d, 4s2
ELEM. DE TRANSICIÓN INTERNA ELEM. DE TRANSICIÓN INTERNA
Lantánidos (57 a 71) y Actínidos ( 89 a 103)
N° Atómico 57 = LANTANO
Lantánidos(57 a 71) y Actínidos( 89 a 103)
m = -3 -2 -1 0
2
57 La = [54Xe], 6s , 5f
+1 +2 +3
1
57 La = [54Xe], 6s2, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f
n= 5
La configuración correcta es:
57 La = [54 Xe] 4f 2 6s2
l=fó3
m = -3
ms = + 1/2 =
m = -3 -2 -1 0 +1 +2 +3
57 La = [54Xe], 5f, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f 6s
N° Atómico 58 = CERIO
m = -3 -2 -1 0
58Ce = [54Xe]
6s2 4f 2
+1 +2 +3
58 Ce = [54Xe], 6s2, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f
n= 5
l=fó3
m = -2
ms = + 1/2 =
Configuración correcta:
La configuración correcta es:
m = -3 -2 -1 0 +1 +2 +3
58Ce = [54Xe] 4f 2 6s2
58 Ce = [54Xe], 5f, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f, 5f , 6s
Quím Wong
- 34 -

35. Química I
d1
d2
C.B.T.i.s. N° 71
d3
Tantoyuca Ver
d4
d5
d6
21
22
ESCANDIO
TITANIO
1
2
[18Ar] 3d 4s [Ar] 3d2 4s2
23
VANADIO
[Ar] 3d3 4s2
24
CROMO
[Ar] 3d5 4s1
39
ITRIO
[36Kr] 4d1 5s2
40
CIRCONIO
[Kr] 4d2 5s2
41
NIOBIO
[Kr] 4d4 5s1
42
MOLIBDENO
[Kr] 4d5 5s1
43
TECNECIO
[Kr] 4d5 5s2
44
RUTENIO
[Kr] 4d7 5s1
57 a 71
Lantánidos
72 HAFNIO
73 TANTALIO
74
VOLFRAMIO
75 RENIO
76 OSMIO
.
[Xe] 4f 14 5d2 6s2 [Xe] 4f 14 5d3 6s2
d7
25
26
MANGANESO HIERRO
[Ar] 3d5 4s2
[Ar] 3d6 4s2
[Xe] 4f14 5d4 6s2 [Xe] 4f 14 5d5
6s2
d8
d9
[Xe] 4f 14 5d6
6s2
d10
27 COBALTO
28 NIQUEL
29 COBRE
30 ZINC
[18Ar] 3d7 4s2
[18Ar] 3d8 4s2
[18Ar] 3d10 4s1
[18Ar] 3d10 4s2
45 RODIO
46 PALADIO
47 PLATA
48 CADMIO
[36 Kr] 4d8 5s1
[36 Kr] 4d10
[36 Kr] 4d10 5s1
[36 Kr] 4d10 5s2
77 IRIDIO
78 PLATINO
79 ORO
80 MERCURIO
[Xe] 4f 14 5d7 6s2
[Xe] 4f14 5d6 6s1
[Xe] 4f 14 5d10 6s1
[Xe] 4f 14 5d10 6s2
Quím Wong
- 35 -

36. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Tantoyuca Ver
LANTÁNIDOS
CERIO
3,4
58
6,77
1,12
3,4
59
1071
Ce
1,13
5,47
4
5,49
(144,91)
7,2
5
2
[Xe] 4f 6s
[54Xe] 4f 2 6s2
[Xe] 4f 3 6s2
[Xe] 4f 6s
SAMARIO
EUROPIO
GADOLINIO
62
7,52
3,2
1,17
1347
3,2
63
5,63
150,36
Eu
151,96
5,24
8,55
3
1685
[Xe] 4f
ITERBIO
6,97
11
6s
1,1
1092
Yb
1469
6,254
[Xe] 4f 14 6s2
71
9,84
3
Lu
174,96
3545
6,15
6,02
2
9,07
1629
158,92
3
2
9
[Xe] 4f 6s
3500
5,86
2
TULIO
1,24
1802
3,2
69
3140
167,259 6,101
168,93
1,27
1936
3668
5,43
[Xe] 4f 14 5d1 6s2
- 36 -
9,32
[Xe] 4f
13
6s
1,25
1818
Tm
Er
[Xe] 4f 12 6s2
Quím Wong
1,1
Tb
8,23
1
68
LUTECIO
3,2
173,04
2968
164,930
5,93
[Xe] 4f 10 6s2
70
2968
Ho
8,80
1585
[Xe] 4f 5d 6s
1,23
5,55
2
3,4
65
ERBIO
3
67
2840
162,500
7
3273
TERBIO
1,20
157,25
2
HOLMIO
1,22
Dy
Gd
5,67
[Xe] 4f 6s
DISPROSIO
66
1800
7,90
7
[Xe] 4f 6 6s2
3
64
1095
2067
Sm
1,2
1315
Pm
144,24
6,77
3 1,13
61
3347
Nd
5,42
140,90
1,14
1294
3785
3715
140,11
3
60
1204
Pr
6,77
PROMECIO
NEODIMIO
PRASEODIMIO
2223
6,18
2

37. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Quím Wong
Tantoyuca Ver
- 37 -

38. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Quím Wong
Tantoyuca Ver
- 38 -

39. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Quím Wong
Tantoyuca Ver
- 39 -

40. Química I
C.B.T.i.s. N° 71
Quím Wong
Tantoyuca Ver
- 40 -