ESTRUCTURA MOLECULAR UNIDAD 3 FASE 3 DISCUSIÓN
CURSO 401582_42
TUTOR(A) DOLFFI RODRIGUEZ CAMPOS
PRESENTADO POR JUAN SNAIDER VILLANUEVA YARA Cod. 1.105.681.441
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y ADISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA- ECBIT NOVIEMBRE DE 2017
Diseñar un documento en Word donde se exponga las características de las moléculas diatómicas homonucleares y heteronucleares; dar 5 ejemplos de cada una.
MOLÉCULAS DIATÓMICAS HOMONUCLEARES Las moléculas diatómicas homonucleares son las que están compuestas por dos átomos y un solo elemento. Son no polares = 0 porque la distribución de la carga electrónica es simétrica La combinación de orbitales 1S da dos valores en la energía: Un orbital de enlace (menor energía que los 1s separados) ∗ Un orbita de antienlace (mayor energía que los 1s separados)
Por ejemplo H2, a partir de dos orbitales atómicos 1s se obtienen dos orbitales moleculares, σg y σu. Los elementos del segundo periodo poseen 4 orbitales de valencia, un orbital s y tres orbitales p, de manera que cuando se combinan 2 átomos de este periodo se pueden obtener un máximo de ocho orbitales moleculares, que adoptan las formas ya mostradas. Los ocho orbitales moleculares que se forman se pueden clasificar, según la simetría, en dos grupos: cuatro orbitales σ y cuatro orbitales π. Los cuatro orbitales π forman un par doblemente degenerado de enlace y otro par doblemente degenerado de antienlace. El grupo de orbitales σ se distribuye en un amplio rango de energía, siendo uno de ellos un
orbital fuertemente enlazante (de muy baja energía) y otro fuertemente antienlazante (de muy alta energía).
Diagrama de Orbitales Moleculares ()
Configuración electrónica ()
Ejemplos Moléculas Diatomicas Homonucleares N°
Descripción
Molécula
Representación
1
Hidrogeno
H-H
2
Nitrógeno
N-N
3
Oxígeno
O-O
4
Flúor
F-F
5
Cloro
Cl-Cl
MOLÉCULAS DIATÓMICAS HETERONUCLEARES Muchas otras moléculas diatómicas constan de dos elementos. De hecho, la mayoría de los elementos forman moléculas diatómicas, particularmente a temperaturas más altas. Pasado una cierta temperatura, sin embargo, todas las moléculas se rompen en sus átomos constituyentes. Como la diferencia de electronegatividad aumenta, los orbitales interactuantes tendrán diferentes energías Los gases nobles no forman moléculas diatómicas. Las moléculas diatómicas compuestas por más de un elemento se llaman moléculas heteronucleares. Por ejemplo el agua que está compuesta por dos elementos, hidrógeno y oxígeno, en la relación .
Las moléculas heteronucleares son polares ≠ 0 porque la distribución de la carga electrónica es asimétrica, Cada orbital molecular, en este tipo de molécula, se puede representar como una combinación lineal de los orbitales atómicos: = +
Los coeficientes y no son iguales en magnitud. Si > , el orbital molecular Ψ estará compuesto principalmente por y los electrones que ocupen dicho orbital se encontrarán más próximos al átomo A que al B.
Diagrama de Orbitales Moleculares del CO.
Ejemplos Moléculas Diatomicas Heteronucleares N°
Descripción
Molécula
1
Nitruro de Boro
BN
2
Monóxido de Carbono
CO
3
Fluoruro de Hidrogeno
HF
4
Ácido Clorhídrico
HCl
5
Oxigeno de Nitrógeno
NO
SITUACIÓN 1 Los avances en la ciencia han permitido que se generen nuevos materiales que han dado lugar a circuitos eléctricos y electrónicos, tales como Silicio, Galio, Selenio utilizados en semiconductores. Estos materiales presentan una resistencia al paso de corriente que depende de la temperatura, la tensión mecánica o el grado de iluminación que se aplica. Dichos materiales son utilizados en la fabricación de microchips para ordenadores y circuitos de puertas lógicas. En cuanto a los materiales denominados superconductores, se tiene: Mercurio, nanotubos de Carbono, aleaciones de niobio y titanio, cerámicas de óxidos de itrio, bario y cobre por debajo de 4 Kelvin no oponen resistencia al paso de corriente eléctrica por lo que permiten el transporte de energía sin perdida. Teniendo en cuenta la información anterior, es importante describir algunas características de los elementos químicos que hacen parte de estos materiales, por lo que se requiere realizar en una tabla, lo siguiente: a. Número atómico (Z), número de masa (A), cantidad de protones, electrones y neutrones que están presentes en cada átomo de la molécula. Elemento Silicio Galio Selenio Mercurio Carbono Niobio Titanio Itrio Bario Cobre
Número atómico (Z) 14 31 34 80 6 41 22 39 56 29
número de masa (A) 28,086 g/mol 69,72 g/mol 78,96 g/mol 200,59 g/mol 12,01115 g/mol 92,096 g/mol 47,867 g/mol 88,9059 g/mol 137,34 g/mol 63,54 g/mol
cantidad de protones 14 31 34 80 6 41 22 39 56 29
Cantidad de electrones 14 31 34 80 6 41 22 39 56 29
Cantidad de neutrones 14 39 45 121 6 52 26 50 82 35
b. Configuración electrónica completa de cada átomo. c. Indicar el grupo y periodo al que pertenece cada elemento mencionado en la información. d. Número de oxidación y número de valencia de cada elemento, constituyente de la molécula.
Elemento Silicio Galio Selenio Mercurio Carbono Niobio Titanio Itrio Bario Cobre
Configuración electrónica completa
1 2 2 3 3 1 2 2 3 3 3 4 4 1 2 2 3 3 3 4 4 [ ]4 5 6 1 2 2 1 2 2 3 3 3 4 4 45 1 2 2 3 3 3 4 1 2 2 3 3 3 4 4 4 5 [ ]6 1 2 2 3 3 3 4
cantidad de protones 14 31 34 80 6 41 22 39 56 29
Grupo y periodo 14 – 3 13 – 4 16 - 4 12 - 6 14 - 2 5-5 4-4 3-5 2-6 11 - 4
Número de oxidación y número de valencia -4, +2, +4 / 4 +1, +3 / 3 -2, +4, +6 / +2,-2,4,6 +1, +2 / 1,2 -4, +2, +4 / 2, +4, -4 +2, +3, +4, +5 / 2,3,4,5 +2, +3, +4 / 2,3,4 3/3 +2 / 2 +2 / 1,2
SITUACIÓN 2 ¿Cómo se explican a partir de las teorías de orbital atómico, la simetría y formas geométricas moleculares?, es decir cómo la teoría de orbital aborda o explica éste tema? Un orbital atómico es la región del espacio definido por una determinada solución particular, espacial e independiente del tiempo, a la ecuación de Schrödinger para el caso de un electrón sometido a un potencial coulombiano. La elección de tres números cuánticos en la solución general señala unívocamente a un estado mono electrónico posible. Un orbital también puede representar la posición independiente del tiempo de un electrón en una molécula, en cuyo caso se denomina orbital molecular. Cuando los átomos comparten electrones forman un enlace, sus orbitales atómicos se mezclan para formar enlaces moleculares. A fin de que estos orbitales se puedan mezclar ellos deben, tener niveles de energía similares, tener buen traslape estar cercanos. En átomos, los electrones ocupan orbitales atómicos, pero en moléculas ocupan orbitales moleculares similares en los cuales rodean a la molécula y los electrones ocupan los orbitales moleculares de moléculas como lo hacen en los orbitales atómicos de los átomos. Las soluciones, o funciones de onda, son funciones matemáticas que dependen de unas variables que sólo pueden tomar valores enteros. Estas variables de las funciones de onda se denominan números
cuánticos: número cuántico principal, (n), angular (l) y número cuántico magnético (ml). Estos números describen el tamaño, la forma y la orientación en el espacio de los orbitales en un átomo.
Forma y tamaños de los orbitales La imagen de los orbitales empleada habitualmente por los químicos consiste en una representación del orbital mediante superficies límite que engloban una zona del espacio donde la probabilidad de encontrar al electrón es del 99%. La extensión de estas zonas depende básicamente del número cuántico principal, n, mientras que su forma viene determinada por el número cuántico secundario, l. Los orbitales s (l=0) tienen forma esférica. La extensión de este orbital depende del valor del número cuántico principal, asi un orbital 3s tiene la misma forma pero es mayor que un orbital 2s. La combinación de todos los orbitales atómicos da lugar a la corteza electrónica, representada por el modelo de capas, el cual se ajusta a cada elemento químico según la configuración electrónica correspondiente.
Es una teoría científica sobre la naturaleza de la materia que sostiene que está compuesta de unidades discretas llamadas átomos.
TEORIAS ATOMICAS Los Distintos modelos y Teorías atómicas son:
Teoría de Dalton
Teoría de Thompson
Teoría Mecánico Cuántica
Planteaba
Decía que El átomo es indivisible, las partículas formadas por varios átomos se llaman moléculas.
Que el átomo posee El modelo denominado pudin de pasas.
Números Cuánticos Son valores numéricos que nos indican las características de los electrones de los átomos.
Teoría de Rutherford
Indicaba
Exponía que
El átomo consta de una parte central (núcleo) en la que se halla la carga +, que los electrones se encuentran en un orbital de diferentes niveles.
El átomo era un sistema planetario de electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con carga eléctrica positiva
Que son
Numero principal n Describe el tamaño del orbital
Teoría de Bohr
Numero Secundario I
Numero Cuántico Spin S Numero magnético m
Describe la forma del orbital
Determina la orientación espacial del orbital Configuración Electrónica Orbitales F
S P
D
MAPA MENTAL
Rotación del electrón
MAPA MENTAL
BIBLIOGRAFIA
Jimenez P. (2016). Educandose. Moléculas Tipos, Definición y Conceptos, Moleculas Diatomicas. Recuperado de https://www.educandose.com/moleculas/#Moleculas_Diatomicas
Pinto G. (2016). Enlace químico : Moléculas diatomicas. Tema 5. Recuperado de http://slideplayer.es/slide/10506891/
Pontificia universidad católica de chile (1999). capitulo 3c, orbitales moleculares. Electrones moleculares. Recuperado de http://www7.uc.cl/sw_educ/qda1106/CAP3/3C/3C4/index.htm
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Textos Científicos. (2006). Moléculas diatomicas homonucleares. Recuperado de https://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/moleculas-diatomicas-homonucleares
Méndez G. Escuela de Ingenierías Industriales. Mecánicas cuánticas y orbitales at Recuperado de http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-11.html
ómicos.