1 00:00:00,000 --> 00:00:05,120 Aquí lo que vamos a hacer es repasar cómo en la actualidad se comprende el átomo. 2 00:00:05,219 --> 00:00:14,599 Tened en cuenta que esto es muy complejo y desde el modelo de Rutherford que se hizo al principio del siglo XX hasta hoy las cosas han cambiado muchísimo. 3 00:00:14,820 --> 00:00:21,480 Y además se han complicado muchísimo. Tenemos teorías de lo más estrambóticas y muy muy difíciles de comprender. 4 00:00:21,699 --> 00:00:28,940 Por lo tanto lo que yo os voy a contar aquí ahora es muy muy limitado. Es muy útil pero sigue habiendo muchísimo más detrás. 5 00:00:28,940 --> 00:00:40,859 Una de las cosas bastante importantes que sabemos hoy en día es que Rutherford decía que los electrones pueden orbitar alrededor del núcleo pero prácticamente en cualquier sitio. 6 00:00:40,979 --> 00:00:50,259 Sin embargo, hoy en día sabemos, gracias a un científico llamado Niels Bohr, que decía que no era verdad, que los electrones no podían estar en cualquier zona. 7 00:00:50,259 --> 00:00:58,039 Entonces, bueno, aquí un poco lo que estáis viendo es las regiones donde los electrones pueden estar, es decir, donde los colores son más intensos es donde pueden estar los electrones. 8 00:00:58,119 --> 00:01:02,399 Es decir, un electrón puede estar aquí, pero un electrón no podría estar aquí. 9 00:01:02,560 --> 00:01:07,140 Y no solo eso, hoy sabemos que los electrones no son partículas. 10 00:01:07,359 --> 00:01:12,939 Una metáfora, ¿de acuerdo?, que nos permite entenderlo es que ahora los electrones son como una nube de carga negativa. 11 00:01:13,340 --> 00:01:19,120 Es decir, cada una de estas cosas que veis aquí, es decir, toda esta nube de aquí es un electrón. 12 00:01:19,120 --> 00:01:24,379 Y toda esta otra de aquí es otro electrón, etcétera, etcétera. 13 00:01:25,040 --> 00:01:29,819 Yo ahí os he representado las nubes más sencillas, que son como esferas alrededor del núcleo. 14 00:01:29,819 --> 00:01:36,620 Hoy en día sabemos que no solamente los electrones son como una nube, sino que las nubes estas pueden tener unas formas extrañísimas. 15 00:01:37,180 --> 00:01:41,700 Lo que vamos a ver es lo que se conoce como la configuración electrónica. 16 00:01:42,000 --> 00:01:47,620 Con esta configuración electrónica lo que pretendemos es saber dónde se colocan los electrones, ¿de acuerdo? 17 00:01:47,620 --> 00:01:53,159 a qué distancias del núcleo se pueden colocar y cuánto se puede colocar a cada distancia. 18 00:01:53,719 --> 00:01:56,640 Quizá para entender esto, lo mejor sería utilizar una metáfora. 19 00:01:56,859 --> 00:01:59,620 Tenemos que imaginarnos el átomo como un edificio. 20 00:01:59,780 --> 00:02:03,019 El núcleo es la planta baja, el núcleo del átomo, 21 00:02:03,840 --> 00:02:10,780 y el resto de los electrones se colocan en distintos niveles, en distintas plantas. 22 00:02:10,879 --> 00:02:16,379 Aquí estamos en la planta 1, aquí estamos en la planta 2, aquí estamos en la planta 3, etc. 23 00:02:16,379 --> 00:02:20,360 En cada planta hay un determinado número de oficinas. 24 00:02:21,780 --> 00:02:25,560 En la oficina 1 solamente existe una oficina. 25 00:02:25,699 --> 00:02:29,379 Cada oficina se va a identificar con una letra. 26 00:02:29,620 --> 00:02:31,659 La planta 1 solamente tiene la oficina S. 27 00:02:32,400 --> 00:02:36,460 La planta 2 ya tiene dos oficinas, que son la oficina S y la oficina P. 28 00:02:36,639 --> 00:02:42,039 La planta 3 ya tiene tres oficinas, la S, la P y la D. 29 00:02:42,039 --> 00:02:46,280 Entonces yo podré tener un electrón y ese electrón se encuentra en la oficina 4P. 30 00:02:46,379 --> 00:03:03,319 Yo tengo otro electrón que está en la oficina 3S. Y así vamos subiendo de niveles y cada vez en cada nivel tenemos una oficina más. Las oficinas del nivel 4 se llaman S, P, D y F. 31 00:03:04,039 --> 00:03:05,300 Repito un poco cómo iba esto. 32 00:03:06,000 --> 00:03:13,060 El átomo es como un edificio, en la planta baja está el núcleo y los electrones se van colocando en distintos niveles, 33 00:03:13,139 --> 00:03:16,379 lo que se llaman distintos orbitales, que podrían ser como las plantas del edificio. 34 00:03:16,460 --> 00:03:20,979 La planta 1, la planta 2, 3, 4 y 5. Estas simplemente se enumeran del 1 hasta el infinito. 35 00:03:21,780 --> 00:03:25,599 Y luego dentro de cada planta hay un determinado número de oficinas. 36 00:03:25,680 --> 00:03:28,620 Empezamos con una única oficina y a partir de ahí vamos subiendo. 37 00:03:28,620 --> 00:03:33,479 En el 2 hay dos oficinas, en el 3 hay tres oficinas, en el 4 hay cuatro oficinas y en el 5 hay cinco oficinas. 38 00:03:34,080 --> 00:03:38,780 Yo tengo un átomo, el átomo de helio. El átomo de helio tiene dos protones. 39 00:03:39,180 --> 00:03:43,419 Puesto que tiene dos protones, tiene que tener el mismo número de electrones. 40 00:03:43,539 --> 00:03:46,840 Tiene dos protones y dos electrones. 41 00:03:47,219 --> 00:03:51,520 Cada uno de estos electrones se tiene que ir metiendo en las distintas oficinas. 42 00:03:51,860 --> 00:03:56,919 Entonces el primer electrón se mete aquí y otro electrón se mete aquí. 43 00:03:56,919 --> 00:04:09,860 ¿Qué es lo que pasa? Que a medida que voy teniendo más y más electrones, por ejemplo, si el flúor tiene 9 protones y 9 electrones, estos 9 electrones se tienen que ir metiendo en el edificio. 44 00:04:09,860 --> 00:04:19,839 En las oficinas S me caben dos electrones, en la siguiente oficina S me cabrían otros dos, entonces ya tendría cuatro de los nueve, tendría que meter cinco más. 45 00:04:19,839 --> 00:04:38,439 Y en las oficinas P caben hasta seis, por lo tanto, lo escribo aquí para que ya lo tengáis claro, en las oficinas S caben dos electrones, en las oficinas P caben seis, en las oficinas D caben diez y en las oficinas F caben catorce. 46 00:04:38,439 --> 00:04:43,240 Y con meter aquí 5, ya tengo esos 9 electrones metidos. 47 00:04:43,500 --> 00:04:48,399 A medida que necesito meter más y menos electrones, voy ocupando oficinas de niveles superiores. 48 00:04:48,620 --> 00:04:53,319 Para hacer esto todavía más complicado, no vamos a ir por orden de primero todas las del 3, 49 00:04:53,540 --> 00:04:56,319 luego todas las del 4, luego todas las del 5, etc. 50 00:04:56,459 --> 00:04:57,980 Y la cosa se complica un poco. 51 00:04:58,160 --> 00:05:01,579 Se rellenan en el orden indicado por estas diagonales. 52 00:05:02,259 --> 00:05:08,160 Es decir, primero la 1s, luego estas, luego estas, luego estas. 53 00:05:08,160 --> 00:05:14,319 Es un orden un poco extraño y un poco estrafalario, entonces para entenderlo es más fácil hacerse un diagrama. 54 00:05:14,379 --> 00:05:17,500 Este diagrama se conoce como el diagrama de Moller. 55 00:05:17,699 --> 00:05:21,620 Como digo, esto sirve para saber el orden en el que se llenan las oficinas. 56 00:05:21,959 --> 00:05:25,160 Empezamos escribiendo el nombre de la primera oficina, la 1S. 57 00:05:25,360 --> 00:05:28,100 Luego la siguiente, 2S y 2P. 58 00:05:28,600 --> 00:05:30,759 3S, 3P y 3D. 59 00:05:30,920 --> 00:05:33,939 Entonces he escrito el primer piso, segundo piso, tercer piso. 60 00:05:33,939 --> 00:05:40,939 El cuarto piso era 4S, 4P, 4D, 4F. 61 00:05:41,079 --> 00:05:43,100 El quinto piso, luego escribiríamos el 6. 62 00:05:43,259 --> 00:05:44,879 ¿Y luego en qué orden se van llenando? 63 00:05:44,980 --> 00:05:48,680 Bueno, pues para saber el orden vamos a ir dibujando diagonales. 64 00:05:54,800 --> 00:05:58,220 El orden que me quedaría a mí sería, primero habíamos dicho la 1S, 65 00:05:58,399 --> 00:06:04,879 después iría la oficina 2S, después llenaría la oficina 2P y luego la 3S, 66 00:06:05,040 --> 00:06:06,819 luego estas dos. 67 00:06:06,819 --> 00:06:19,379 Muy bien, pues este es el orden al que voy llenando las oficinas, hasta que me he quedado sin electrones, es decir, primero dos, luego otros dos, luego seis, luego otra vez dos, luego seis, luego dos, luego diez, seis, dos, catorce. 68 00:06:19,899 --> 00:06:25,019 Nos olvidamos ya del edificio y empezamos a pensar un poco más en términos de átomos. 69 00:06:25,620 --> 00:06:31,300 Dentro de ese edificio que es el átomo, lo que yo he llamado oficinas en realidad se llaman orbitales. 70 00:06:31,420 --> 00:06:35,459 Lo que yo llamo pisos en realidad se llaman niveles. 71 00:06:35,459 --> 00:06:49,800 Vamos a hacerlo para el hierro. Tiene 26 electrones. Necesito ir colocando esos 26 electrones. Para no perder la cuenta voy a escribir el número del orbital, que es el 1s, y cuántos electrones me caben. 2. Entonces llevo 2. 72 00:06:49,800 --> 00:07:06,259 Después hemos dicho que iría este. El siguiente sería el 2s. Entonces 1 y 2. Después iría el 2p. En el 2p ya me caben 6. Por lo tanto tendría 1, 2, 3, 4, 5 y 6. 73 00:07:06,259 --> 00:07:12,980 El 3S me caben 2, en el 3P me caben ahora 6, en el 4S ¿cuántos me caben? 2. 74 00:07:13,120 --> 00:07:18,500 Y paso al siguiente orbital, en el 3D me caben hasta 10, pero no me van a hacer falta 10, 75 00:07:18,639 --> 00:07:24,319 porque ya llevo 20 y solamente tengo que poner hasta 26, por lo tanto, con poner aquí 6 es suficiente. 76 00:07:24,740 --> 00:07:30,379 Esto de aquí es lo que conocemos como la configuración electrónica del hierro. 77 00:07:30,680 --> 00:07:35,300 Bien, y al final, ¿todo esto qué quiere decir? ¿De forma física cómo se representaría? 78 00:07:35,300 --> 00:07:42,160 Cuando nosotros tenemos un átomo de hierro, ¿cómo se colocan todos estos electrones, esos 26 electrones? 79 00:07:42,199 --> 00:07:49,000 En un primer nivel, en un primer orbital, este sería el correspondiente al 1s, pues tendríamos aquí un electrón y aquí otro electrón. 80 00:07:49,120 --> 00:07:53,019 En el siguiente nivel tendríamos un electrón y dos electrones. 81 00:07:53,120 --> 00:07:57,639 En el tercero cabrían seis. En el siguiente cabrían otros dos. 82 00:07:57,639 --> 00:08:00,959 Y así yo iría rellenando y ya veremos en la siguiente parte del tema 83 00:08:00,959 --> 00:08:05,620 cómo esto es fundamental para entender cómo se ordena la tabla periódica 84 00:08:05,620 --> 00:08:07,680 y en la siguiente, cuando hablemos de enlaces, 85 00:08:07,819 --> 00:08:11,959 veremos que es fundamental para entender cómo se forman estos enlaces. 86 00:08:12,819 --> 00:08:15,639 Voy a hacer otro ejemplo de cómo hacer una configuración electrónica. 87 00:08:16,379 --> 00:08:18,319 Voy a ir escribiendo la configuración electrónica aquí, 88 00:08:18,519 --> 00:08:22,000 pero aquí voy a ir colocando esos electrones en los distintos niveles. 89 00:08:22,100 --> 00:08:24,060 El primer paso es siempre el diagrama de Moller. 90 00:08:24,139 --> 00:08:26,360 Primero, en vertical va avanzando el número. 91 00:08:27,639 --> 00:08:30,779 Y luego en horizontal iban cambiando las letras. 92 00:08:38,210 --> 00:08:48,250 Una vez tengo eso, la otra pieza que me hace falta es acordarme de cuántos electrones caben los orbitales tipo S, en los tipo P, en los tipo D y en los tipo F. 93 00:08:48,370 --> 00:08:56,149 En los S caben 2, en los P caben 6, en los D caben 10 y en los F caben 14. 94 00:08:56,450 --> 00:08:58,129 Muy bien, pues empezamos con la primera diagonal. 95 00:08:58,129 --> 00:09:04,190 Para aclararnos, voy a hacer los orbitales tipo S en azul, los que van en los tipo P los voy a poner en verde, 96 00:09:04,789 --> 00:09:10,610 los que van en tipo D los voy a poner en amarillo y los que van en tipo F los voy a poner en rojo. 97 00:09:10,830 --> 00:09:11,929 Uno, S. 98 00:09:12,750 --> 00:09:16,210 ¿Y cuántos caben en el uno S? Pues caben dos electrones. 99 00:09:16,289 --> 00:09:18,870 Por lo tanto, aquí ya he puesto uno y dos electrones. 100 00:09:18,929 --> 00:09:22,809 Y además, bueno, lo voy a poner aquí en el átomo para que vayamos viendo. 101 00:09:23,049 --> 00:09:25,629 Como todavía no he llegado a 19, pues tengo que seguir. 102 00:09:25,789 --> 00:09:27,289 Dos, S, dos. 103 00:09:28,129 --> 00:09:31,190 me paso a una nueva diagonal. 104 00:09:31,330 --> 00:09:33,509 El 2, P. ¿Y cuántos me caben en el P? 105 00:09:33,690 --> 00:09:34,409 Me caben 6. 106 00:09:38,210 --> 00:09:38,649 3S. 107 00:09:39,769 --> 00:09:42,370 El 3P me caben hasta 6. 108 00:09:45,480 --> 00:09:46,500 Toca 4S. 109 00:09:46,620 --> 00:09:48,700 No necesito poner 2, porque aquí ya hay 18. 110 00:09:48,919 --> 00:09:50,980 Con lo cual, con que ponga uno más, es suficiente. 111 00:09:52,220 --> 00:09:54,460 Esta de aquí es la configuración electrónica.