Que Es Un Orbital En Quimica

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1.1A: los átomo

Recuerda ese tu clase de Química visión de conjunto que a átomo consiste en de uno núcleo, formación por protones cargadospositivamentey neutrones no tener carga, rodeados por la a nube de electrones cargados negativamente. Los número de protones en el núcleose hablar el’número atómico’, y define la precisión elemental de átomo: si hay solamenteun protónen ns núcleo, vía ejemplo, el átomo es un hidrógeno, mientras que si sí seis protones ns átomo es un carbón. Elnúmero después masade ns átomo denominada el meula total ese protonesy neutronesen el núcleo.

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El número después neutrones los núcleo atómicopuedevariar, y átomos de mismo elemento ese tienen ns númerodiferente después neutronesse llamanisótopos. Ese isótoposdiferentes después mismo elemento se diferencian de un númerode isósotopo(el número de protonesmás los número después neutrones), enumeradosen ns superíndice uno la izquierdade la abreviación ese elemento. Hay, de ejemplo, numero 3 isótopos mayoresdel hidrógeno: rodeando del 99% ese núcleos de hidrógeno dentro la esencia son enlace por un solo protón, y son designados por el símbolo1H. Aledañas del 1% de los átomos ese hidrógenoen la criatura tienenun solo neutrón ns parte ese protón, y estaban comunmente llamadosdeuterios, fijado por ns símbolo2H. Ns tercer isótopo de hidrógeno eliminar el tritio, nombrar por ns símbolo3H. A átomo de tritio combinan dos neutrones uno parte del protón. Ns tritioforma parte demenos del 1% después todos der átomos del hidrógeno, y eliminar radioactivo. Qué veremos hasta luego tarde dentro éste texto, el2H y3H estaban comunmente usados dentro de el laboratorio parapermitirque der químicospuedannotar la diferencia entrelos átomos después hidrógeno dentro de los compuestosorgánicos.

El númeroatómico del carbón es ns 6, lo los significa los todos der núcleos después carbóntienen seis protones. El isótopomás común de carbónen la naturaleza denominada el12C, alcanzan seis neutrones. El isótopo además común de oxígeno(númeroatómico 8) es16O, alcanzan ocho neutrones. Isótopos menos comunes del carbóny el oxígeno que son usadosa menudoen ns laboratorio orgánico y bioquímicoson13C,14C (el cual es radioactivo), y18O.


Ejemplo1.1


Cúal es el número de masa de:
no 31P (el isótopo hasta luego común de fósforo)? 32P (un isótoporadioactivo ese fósforo)? 37Cl ? no

solution


Los protonesy neutrones dentro de un nucleo celular atómicocuentan paraprácticamentetoda la manden atómica– la masa de electronesy es diferente particulas subatómicases minúscula comparada ns la después un protóno uno neutrón. Eltamañode ns átomo, por ns otro lado, cuentaprincipalmentepor el espacioocupado por ese electrones los circulan rodeando del núcleo–mientas que los diámetrode un nucleares de carbón es aproximadamente7.7 x 10-11m (0.77Å ), vía ejemplo, el diámetro de núcleo denominada sólo10-14m aproximadamente. Entretanto que ese químicos átomo y der físicos piensan cuantos en lo que estápasando dentro de del núcleo después átomo, la mayoría de resto después químicos, incluyendo los químicos orgánicos y der bioquímicos, se preocupanmás ese nada en lo que es pasandocon la nube después electrones fuera después núcleo. Esto denominada por el comportamientode los electrones ese determinacomo los átomosde juntan paraformar otro moléculas.

1.1B: Orbitales Atómicos

Cómo se comportan éstos electrones? probablemente te acuerdes ese que der químicos hablan después que ese electrones ocupan‘orbitales‘ después diferentes niveles ese energía. Dado ns uso del término‘orbital‘, siempre denominaciones tentadorpara los estudiantes principiantes del la química imaginarlos electrones siguiendoórbitasregulares y elípticasalrededor de núcleo, lo mismo, similar a ns órbitasque siguen der planetasalrededor ese sol, o la lunaalrededor después la tierra. Eliminar muy importanterecordar que éstaidea denominaciones incorrecta– mientras tanto que ese astrónomospueden calcular alcanzan granprecisiónel camino que la lunasigue dentro de su órbita, y dónde se sitúacon respeto uno la tierray los sol diez o 100 añosa partir de ahora, ese químicosno pueden hacer como cosa alcanzan los electrones. Con los electrones, solamente podemos describirun área en los espacio, denominado orbital, dondeesprobableque esten.

La organizaciones miembros de ciencias que describe qué los electrones se muevenalrededor después núcleo atómico se llama‘química cuántica‘. Las descripcionesy teorías ese estás a punto de leer puedenparecer arbitrarias al principio, pero puedes estar seguro que son ns resultado de décadas de inventividad rigurosay teorética y hacen un bien trabajodescribiendoy explicandolos fenómeno químicos que der científicosobservan cada día. Los detalles ese éstas teoríasestán además allá del alcance de uno cursointroductorio ese química orgánica, peroaprenderás mucho hasta luego si haces un curso de química física o físico cuántica.

El acción del electrón se describe a través de ecuaciones matemáticas llamadasecuaciones del onda, afines a (pero mucho además complicadas que) ecuaciones trigonométricascomo y= sin(x), ese describenel acción de las ondas. La solucióna la ecuación de onda del un electrónse contar función después la onda, y denominada designada vía la texto Griegaψ (psi). Cuándo el valores​​ deψ2es trazado en el espacio tridimensional, a volumen alrededor del núcleoes definidocomo elmás probablede cantidad ocupadopor el electrón. Éste intervalo se hablar orbital. Alguno hay un borde definidoparael orbital, pero en general ese químicosdibujanun orbit comoel volumenalrededordel núcleoen el como hay ns 99% del posibilidadde lo encontré un electrón.

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La forma de un orbital es denotada por las letras s, p, d,yf.En la química orgánica, tratamosprincipalmente alcanzan elementos en la segundafila de la tabla períodicamás los hidrógeno. La teórica cuántica nos dice que esta elementostienen solo orbitalessyp.

Un orbitalses laa esferacentrada dentro de el núcleo. Uno orbital p, vía la diverso parte, combinar la forma del una pesa, alcanzar dos lóbulos definiendo dondees probablemente que esténlos electrones y unnodoen el medio que definir la región dónde hay cero densidad ese electrones. El núcleo se encuentra en éste nodo.

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Aunque ese dos estánen la segundo capa, ns orbital 2stieneenergía hasta luego baja que der orbitales 2p.

Cada orbital puede hacer tener doble electrones, aun tienen que tener"giros" opuestos(recurda después la química visión de conjunto que cada electrón dentro de un átomo combinan un número de giro cuántico dems= + ½ o–½). Para determinación la configuraciónde ns electrónde un átomo, simplementetienes ese rellenar ese orbitales con dos electrones cada uno, empezando alcanzan el de menos energética (1s) y continuandoal ese energía además alta elevándose que todos los electronestenganun lugar dentro de los orbitales (es posible que recuardesque esto se contar el comienzo de‘aufbau’, o ns principio del rellenar).

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Por ejemplo, un átomo después elemento borón, con cinco electrones, combinación la configuraciónelectrónica1s22s22px1: el orbital1scontienedos electrones, el 2s contiene dos más, y elorbital2pxcontieneuno.

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Un átomo del carbón, alcanzan seis electrones, tiene la configuraciónelectrónica1s22s22px12py1.