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Aluminio – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Configuración de aluminio-protones-neutrones-electrones

El aluminio es un metal dúctil, blando, no magnético y de color blanco plateado del grupo del boro. En masa, el aluminio constituye aproximadamente el 8% de la corteza terrestre; es el tercer elemento más abundante después del oxígeno y el silicio y el metal más abundante en la corteza, aunque es menos común en el manto de abajo.

Aproximadamente el 70% de las estructuras de las aeronaves civiles comerciales están hechas de aleaciones de aluminio, y sin el aluminio la aviación civil no sería económicamente viable. El aluminio se extrae del mineral principal, la bauxita. Se encuentran importantes depósitos de bauxita en Australia, el Caribe, África, China y América del Sur.

Protones y neutrones en Aluminio

Número de protón - Número atómicoEl aluminio  es un elemento químico con número atómico  13, lo que significa que hay 13 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de aluminio  son  27. 

Principales isótopos del Aluminio

De los isótopos de aluminio, solo el 27Al es estable. Esto es consistente con el aluminio que tiene un número atómico impar. Solo el  27Al (isótopo estable) y el  26Al (isótopo radiactivo, t 1/2  =  7,2×105 a ) se producen de forma natural, sin embargo, el  27Al comprende casi todo el aluminio natural. Aparte del  26Al, todos los radioisótopos tienen una vida media de menos de 7 minutos, la mayoría de menos de un segundo.

El aluminio-27 está compuesto por 13 protones, 14 neutrones y 13 electrones. Es el único isótopo de aluminio primordial, es decir, el único que ha existido en la Tierra en su forma actual desde la formación del planeta. Casi todo el aluminio en la Tierra está presente como este isótopo, lo que lo convierte en un elemento mononuclídico.

El aluminio-26 está compuesto por 13 protones, 13 neutrones y 13 electrones. El aluminio-26 cosmogénico se aplicó por primera vez en estudios de la Luna y los meteoritos. Los fragmentos de meteoritos, después de la salida de sus cuerpos parentales, están expuestos a un intenso bombardeo de rayos cósmicos durante su viaje a través del espacio, provocando una producción sustancial de 26Al. Después de caer a la Tierra, el blindaje atmosférico protege los fragmentos de meteorito de una mayor producción de 26Al, y su desintegración se puede utilizar para determinar la edad terrestre del meteorito.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
27Al 100% 14

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
26Al 7,17×105 a decaimiento de positrones 26Mg
28Al 2,245 (5) min desintegración beta 28Si

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de Aluminio es 13. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  aluminio  es  [Ne] 3s2 3p1 .

Los posibles estados de oxidación son  -2; -1; +1; +2; +3 .

Un átomo de aluminio tiene 13 electrones, dispuestos en una configuración electrónica de [Ne] 3s2 3p1, con tres electrones más allá de una configuración estable de gas noble. El aluminio puede entregar con relativa facilidad sus tres electrones más externos en muchas reacciones químicas (ver más abajo). La electronegatividad del aluminio es 1,61 (escala de Pauling). La gran mayoría de los compuestos, incluidos todos los minerales que contienen aluminio y todos los compuestos de aluminio comercialmente importantes, contienen aluminio en el estado de oxidación 3+. El número de coordinación de tales compuestos varía, pero generalmente Al3 + tiene seis o cuatro coordenadas. Casi todos los compuestos de aluminio (III) son incoloros.

Aleación de Aluminio más común

En general, las aleaciones de aluminio de la serie 6000  se alean con magnesio y silicio. La aleación 6061 es una de las aleaciones más utilizadas en la serie 6000. Tiene buenas propiedades mecánicas, es fácil de mecanizar, es soldable y puede endurecerse por precipitación, pero no a las altas resistencias que pueden alcanzar los 2000 y 7000. Tiene muy buena resistencia a la corrosión y muy buena soldabilidad aunque reducida resistencia en la zona de soldadura. Las propiedades mecánicas del 6061 dependen en gran medida del temple o tratamiento térmico del material. En comparación con la aleación 2024, la 6061 se trabaja más fácilmente y permanece resistente a la corrosión incluso cuando la superficie está desgastada.

Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a la estabilidad de varios núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración de los electrones

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Aluminio
Numero de protones 13
Número de neutrones (isótopos típicos) 27
Numero de electrones 13
Configuración electronica [Ne] 3s2 3p1
Estados de oxidación -2; -1; +1; +2; +3

Tabla periódica de aluminio

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades de otros elementos

Aluminio - Comparación de protones - Neutrones y electrones

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Aluminio

Azufre – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Azufre-protones-neutrones-electrones-configuración

El azufre es abundante, multivalente y no metálico. En condiciones normales, los átomos de azufre forman moléculas octatómicas cíclicas con una fórmula química S8. El azufre elemental es un sólido cristalino de color amarillo brillante a temperatura ambiente. Químicamente, el azufre reacciona con todos los elementos excepto el oro, el platino, el iridio, el telurio y los gases nobles.

El mayor uso comercial del elemento es la producción de ácido sulfúrico para fertilizantes de sulfato y fosfato y otros procesos químicos.

La producción de azufre se realiza de tres formas básicas. Puede extraerse mediante el uso de pozos perforados en depósitos de azufre y trabajado con el método «Frasch». Puede extraerse de la corriente de petróleo o gas en una planta de procesamiento. Y se puede raspar de la superficie de la tierra o excavar en pozos abiertos.

Protones y neutrones en Azufre

Número de protón - Número atómicoEl azufre  es un elemento químico con número atómico  16, lo que significa que hay 16 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de azufre  son  23; 33; 34; 36. 

Principales isótopos del Azufre

El azufre tiene 23 isótopos conocidos, cuatro de los cuales son estables: 32S (94,99% ± 0,26%), 33S (0,75% ± 0,02%), 34S (4,25% ± 0,24%) y 36S (0,01% ± 0,01%).

Sulphur-32 está compuesto por 16 protones, 16 neutrones y 16 electrones.

Sulphur-33 está compuesto por 16 protones, 17 neutrones y 16 electrones.

Sulphur-34 está compuesto por 16 protones, 18 neutrones y 16 electrones.

El azufre-36 está compuesto por 16 protones, 20 neutrones y 16 electrones.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
32S 94,99% dieciséis
33S 0,75% 17
34S 4,42% 18
36S 0,01% 20

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
35S 87,37 d desintegración beta 35Cl
38S 170,3 (7) min desintegración beta 38Cl

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de Azufre es 16. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica de  Sulphur  es  [Ne] 3s2 3p4 .

Los posibles estados de oxidación son  + 4,6 / -2 .

Los estados de oxidación comunes del azufre varían de -2 a +6. El azufre reacciona con casi todos los demás elementos con la excepción de los gases nobles, incluso con el iridio metálico notoriamente no reactivo (que produce disulfuro de iridio). Algunas de esas reacciones necesitan temperaturas elevadas. Es uno de los elementos más reactivos.

Compuesto más común de Azufre

El azufre elemental se utiliza principalmente como precursor de otros productos químicos. Aproximadamente el 85% se convierte en ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ):

2 S + 3 O 2  + 2 H 2 O → 2 H 2 SO 4

En 2010, Estados Unidos produjo más ácido sulfúrico que cualquier otro químico industrial inorgánico.

Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a la estabilidad de varios núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración de los electrones

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Azufre
Numero de protones dieciséis
Número de neutrones (isótopos típicos) 23; 33; 34; 36
Numero de electrones dieciséis
Configuración electronica [Ne] 3s2 3p4
Estados de oxidación + 4,6 / -2

Tabla periódica de azufre

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades de otros elementos

Azufre - Comparación de protones - Neutrones y electrones

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Azufre

Fósforo – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Fósforo-protones-neutrones-electrones-configuración

Como elemento, el fósforo existe en dos formas principales: fósforo blanco y fósforo rojo, pero debido a que es altamente reactivo, el fósforo nunca se encuentra como un elemento libre en la Tierra.

La gran mayoría de los compuestos de fósforo extraídos se consumen como fertilizantes. El fosfato es necesario para reemplazar el fósforo que las plantas eliminan del suelo, y su demanda anual está aumentando casi dos veces más rápido que el crecimiento de la población humana.

La fuente predominante de fósforo en los tiempos modernos es la roca fosfórica (a diferencia del guano que la precedió).

Protones y neutrones en Fósforo

Número de protón - Número atómicoEl fósforo  es un elemento químico con número atómico  15, lo que significa que hay 15 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. El número de masas de isótopos típicos de fósforo  es  31.

Principales isótopos de Fósforo

Se conocen 23 isótopos de fósforo, que van desde el 25P al 47P. Solo el 31P es estable y, por lo tanto, está presente en una abundancia del 100%.

El fósforo-31 está compuesto por 15 protones, 16 neutrones y 15 electrones. El espín nuclear medio entero y la alta abundancia de 31P hacen que la espectroscopia de RMN de fósforo-31 sea una herramienta analítica muy útil en estudios de muestras que contienen fósforo.

El fósforo-32 está compuesto por 15 protones, 17 neutrones y 15 electrones. 32P , un emisor beta (1,71 MeV) con una vida media de 14,3 días, que se utiliza de forma rutinaria en los laboratorios de ciencias biológicas, principalmente para producir sondas de ADN y ARN radiomarcadas.

El fósforo-33 está compuesto por 15 protones, 18 neutrones y 15 electrones. 33P, un emisor beta (0,25 MeV) con una vida media de 25,4 días. Se utiliza en laboratorios de ciencias de la vida en aplicaciones en las que las emisiones beta de menor energía son ventajosas, como la secuenciación de ADN.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
31P 100% 16

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
30P 2,498 (4) min decaimiento de positrones 30Si
32P 14,28 d desintegración beta 32S
33P 25,3 d desintegración beta 33S

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de fósforo es 15. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  fósforo  es  [Ne] 3s2 3p3 .

Los posibles estados de oxidación son  + 3,5 / -3 .

Como elemento, el fósforo existe en dos formas principales: fósforo blanco y fósforo rojo, pero debido a que es altamente reactivo, el fósforo nunca se encuentra como un elemento libre en la Tierra. Los compuestos de fósforo más frecuentes son los derivados del fosfato, un anión tetraédrico. El fosfato es la base conjugada del ácido fosfórico, que se produce a gran escala para su uso en fertilizantes.

Compuesto más común de Fósforo

El ácido fosfórico  es un ácido débil con la fórmula química  3 PO 4 . El ácido fosfórico de grado alimenticio se usa para acidificar alimentos y bebidas como varias colas y mermeladas, proporcionando un sabor ácido o agrio. Los refrescos que contienen ácido fosfórico, que incluirían Coca-Cola, a veces se denominan refrescos de fosfato o fosfatos.

Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a la estabilidad de varios núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración de los electrones

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Fósforo
Numero de protones 15
Número de neutrones (isótopos típicos) 31
Numero de electrones 15
Configuración electronica [Ne] 3s2 3p3
Estados de oxidación + 3,5 / -3

Tabla periódica de fósforo

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades de otros elementos

Fósforo - Comparación de protones - Neutrones y electrones

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Fósforo

Argón – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Argón-protones-neutrones-electrones-configuración

El argón es el tercer gas más abundante en la atmósfera de la Tierra, con un 0,934% (9340 ppmv). El argón se utiliza principalmente como gas protector inerte en la soldadura y otros procesos industriales de alta temperatura en los que las sustancias normalmente no reactivas se vuelven reactivas; por ejemplo, se utiliza una atmósfera de argón en los hornos eléctricos de grafito para evitar que el grafito se queme.

El argón se produce industrialmente mediante la destilación fraccionada de aire líquido. un proceso que separa el nitrógeno líquido, que hierve a 77,3 K, del argón, que hierve a 87,3 K, y el oxígeno líquido, que hierve a 90,2 K.

Protones y neutrones en Argón

Número de protón - Número atómicoEl argón  es un elemento químico con número atómico  18, lo que significa que hay 18 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de argón  son  36; 38; 40. 

Isótopos principales del Argón

Casi todo el argón en la atmósfera de la Tierra es argón-40 radiogénico, derivado de la desintegración del potasio-40 en la corteza terrestre. El argón tiene 26 isótopos conocidos, de  29Ar a  54Ar y 1 isómero ( 32mAr), de los cuales tres son estables ( 36Ar,  38Ar y  40Ar). En la Tierra,  40Ar constituye el 99,6% del argón natural.

El argón-36 está compuesto por 18 protones, 18 neutrones y 18 electrones.

El argón-38 está compuesto por 18 protones, 20 neutrones y 18 electrones.

El argón-40 está compuesto por 18 protones, 22 neutrones y 18 electrones. Casi todo el argón en la atmósfera de la Tierra es producto de la desintegración de 40K, ya que el 99,6% del argón atmosférico de la Tierra es 40Ar.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
36Ar 0,334% 18
38Ar 0,063% 20
40Ar 99,604% 22

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
37Ar 35,01 (19) d captura de electrones 37Cl
39Ar 269 ​​(3) a desintegración beta 39K

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de Argón es 18. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  argón  es  [Ne] 3s2 3p6 .

Los posibles estados de oxidación son  0 .

El octeto completo de electrones del argón indica subcapas completas sy p. Esta capa de valencia completa hace que el argón sea muy estable y extremadamente resistente a la unión con otros elementos. Antes de 1962, se consideraba que el argón y los demás gases nobles eran químicamente inertes e incapaces de formar compuestos; sin embargo, desde entonces se han sintetizado compuestos de los gases nobles más pesados.

Algún compuesto de Argón

El fluorohidruro de argón o hidrofluoruro de argón es un compuesto inorgánico con la fórmula química HArF (también escrito ArHF).

Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a la estabilidad de varios núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración de los electrones

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Argón
Numero de protones 18
Número de neutrones (isótopos típicos) 36; 38; 40
Numero de electrones 18
Configuración electronica [Ne] 3s2 3p6
Estados de oxidación 0

Tabla periódica de argón

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades de otros elementos

Argón - Comparación de protones - Neutrones y electrones

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Argón

Cloro – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Cloro-protones-neutrones-electrones-configuración

El cloro es un gas de color amarillo verdoso a temperatura ambiente. Es un elemento extremadamente reactivo y un agente oxidante fuerte: entre los elementos, tiene la mayor afinidad electrónica y la tercera electronegatividad más alta, solo detrás del oxígeno y el flúor.

Aunque quizás sea más conocido por su papel en el suministro de agua potable limpia, la química del cloro también ayuda a proporcionar materiales de construcción, electrónica, fibra óptica, células de energía solar de bajo consumo energético, el 93 por ciento de los productos farmacéuticos que salvan vidas, el 86 por ciento de los compuestos fitosanitarios, plásticos médicos. , y mucho más.

El cloro elemental se produce comercialmente a partir de salmuera por electrólisis, predominantemente en el proceso de cloro-álcali.

Protones y neutrones en Cloro

Número de protón - Número atómicoEl cloro  es un elemento químico con número atómico  17, lo que significa que hay 17 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de cloro  son  35; 37. 

Principales isótopos del Cloro

El cloro tiene dos isótopos estables, 35Cl y 37Cl. Estos son los únicos dos isótopos naturales que se encuentran en cantidad, el 35Cl constituye el 76% del cloro natural y el 37Cl el 24% restante. El isótopo radiactivo de vida más larga es el 36Cl, que tiene una vida media de 301.000 años. Todos los demás isótopos tienen vidas medias de menos de 1 hora, muchos menos de un segundo.

El cloro-35 está compuesto por 17 protones, 18 neutrones y 17 electrones.

El cloro 37 está compuesto por 17 protones, 20 neutrones y 17 electrones.

El cloro-36 está compuesto por 17 protones, 19 neutrones y 17 electrones. Existen trazas de 36Cl radiactivo  en el medio ambiente, en una proporción de aproximadamente 7×10−13 a 1 con isótopos estables.El 36Cl se produce en la atmósfera por espalación de  36Ar  por interacciones con protones de rayos cósmicos.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
35Cl 76% 18
37Cl 24% 20

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
34mCl 31,99 (3) min decaimiento de positrones 34S
36Cl 3,013(15)×105 a desintegración beta 36Ar

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro del cloro es 17. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  cloro  es  [Ne] 3s2 3p5 .

Los posibles estados de oxidación son  + 1,5,7 / -1 .

Es un elemento extremadamente reactivo y un agente oxidante fuerte: entre los elementos, tiene la mayor afinidad electrónica y la tercera electronegatividad más alta en la escala de Pauling, solo detrás del oxígeno y el flúor. Debido a su gran reactividad, todo el cloro de la corteza terrestre se encuentra en forma de compuestos de cloruro iónico, entre los que se incluye la sal de mesa. Es el segundo halógeno más abundante (después del flúor) y el vigésimo primer elemento químico más abundante en la corteza terrestre.

Compuesto común de Cloro

El compuesto de cloro más simple es el cloruro de hidrógeno, HCl, una sustancia química importante en la industria y en el laboratorio, tanto como gas como disuelto en agua como ácido clorhídrico. A menudo se produce al quemar hidrógeno gaseoso en cloro gaseoso o como subproducto de la cloración de hidrocarburos. El gas cloruro de hidrógeno y el ácido clorhídrico son importantes en la tecnología y la industria.

Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a la estabilidad de varios núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración de los electrones

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Cloro
Numero de protones 17
Número de neutrones (isótopos típicos) 35; 37
Numero de electrones 17
Configuración electronica [Ne] 3s2 3p5
Estados de oxidación + 1,5,7 / -1

Tabla periódica de cloro

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades de otros elementos

Cloro - Comparación de protones - Neutrones y electrones

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Cloro

Calcio – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Configuración de calcio-protones-neutrones-electrones

El calcio es un metal alcalinotérreo, es un metal amarillo pálido reactivo que forma una capa oscura de óxido-nitruro cuando se expone al aire. Sus propiedades físicas y químicas son muy similares a las de sus homólogos más pesados, el estroncio y el bario.

El mayor uso del calcio metálico es en la fabricación de acero, debido a su fuerte afinidad química por el oxígeno y el azufre.

El calcio metal puro ahora se fabrica comercialmente calentando cal con aluminio.

Protones y neutrones en Calcio

Número de protón - Número atómicoEl calcio  es un elemento químico con número atómico  20, lo que significa que hay 20 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de calcio  son  40; 42; 43; 44; 46. 

Principales isótopos del Calcio

El calcio natural es una mezcla de cinco isótopos estables (40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca y 46Ca) y un isótopo con una vida media tan larga que puede considerarse estable para todos los propósitos prácticos (48Ca, con una vida media de aproximadamente 4,3 × 1019 años). El calcio es el primer elemento (más ligero) que tiene seis isótopos naturales.

El calcio-40 está compuesto por 20 protones, 20 neutrones y 20 electrones. Con mucho, el isótopo de calcio más común en la naturaleza es el 40Ca, que constituye el 96,941% de todo el calcio natural. Se produce en el proceso de combustión de silicio a partir de la fusión de partículas alfa y es el nucleido estable más pesado con el mismo número de protones y neutrones.

El calcio-42 está compuesto por 20 protones, 22 neutrones y 20 electrones.

El calcio-43 está compuesto por 20 protones, 23 neutrones y 20 electrones.

El calcio-44 está compuesto por 20 protones, 24 neutrones y 20 electrones.

El calcio-46 está compuesto por 20 protones, 26 neutrones y 20 electrones. 46Ca y 48Ca son los primeros nucleidos «clásicamente estables» con un exceso de seis u ocho neutrones respectivamente. Aunque es extremadamente rico en neutrones para un elemento tan ligero, el 48Ca es muy estable porque es un núcleo doblemente mágico, que tiene 20 protones y 28 neutrones dispuestos en capas cerradas.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
40Ca 96,94% 20
42Ca 0,647% 22
43Ca 0,135% 23
44Ca 2,086% 24
46Ca 0,004% 26

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
41Ca 9,94 (15)×104 a captura de electrones 41K
45Ca 162,61 (9) d desintegración beta 45Sc

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de calcio es 20. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  calcio  es  [Ar] 4s2 .

Los posibles estados de oxidación son  +2 .

Al igual que los otros elementos colocados en el grupo 2 de la tabla periódica, el calcio tiene dos electrones de valencia en el orbital s más externo, que se pierden muy fácilmente en las reacciones químicas para formar un ion dipositivo con la configuración electrónica estable de un gas noble, en este caso de argón. Por tanto, el calcio es casi siempre divalente en sus compuestos, que suelen ser iónicos.

Compuesto de Calcio más común

La piedra caliza es un tipo de roca sedimentaria carbonatada. Está compuesto principalmente por los minerales calcita y aragonito, que son diferentes formas cristalinas de carbonato de calcio (CaCO3). El principal componente de la piedra caliza es el carbonato de calcio (CaCO3), también conocido como calcita, que se forma por la compactación de los restos de animales y plantas de coral en el fondo de los océanos. Varía de una sustancia blanca blanda (tiza) a una sustancia muy dura (mármol).

Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a la estabilidad de varios núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración de los electrones

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Calcio
Numero de protones 20
Número de neutrones (isótopos típicos) 40; 42; 43; 44; 46
Numero de electrones 20
Configuración electronica [Ar] 4s2
Estados de oxidación +2

Tabla periódica de calcio

Fuente: www.luciteria.com

Potasio – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Potasio-protones-neutrones-electrones-configuración

El potasio es uno de los metales alcalinos. Todos los metales alcalinos tienen un solo electrón de valencia en la capa externa de electrones, que se elimina fácilmente para crear un ión con carga positiva, un catión que se combina con los aniones para formar sales. El potasio natural se compone de tres isótopos, de los cuales 40K es radiactivo. Se encuentran trazas de 40K en todo el potasio y es el radioisótopo más común en el cuerpo humano.

Los fertilizantes agrícolas consumen el 95% de la producción química de potasio mundial, y aproximadamente el 90% de este potasio se suministra como KCl. Debido a su alto grado de reactividad, el potasio puro rara vez se usa en su forma elemental / metálica.

Los compuestos de potasio se pueden extraer de la tierra, ya que se encuentran en muchos sólidos, el suelo y el agua de mar.

Protones y neutrones en Potasio

Número de protón - Número atómicoEl potasio  es un elemento químico con número atómico  19, lo que significa que hay 19 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. El número de masas de isótopos típicos de potasio  son  39; 41. 

Principales isótopos de Potasio

Hay 25 isótopos conocidos de potasio, tres de los cuales se producen de forma natural: 39K (93,3%), 40K (0,0117%) y 41K (6,7%).

El potasio-39 está compuesto por 19 protones, 20 neutrones y 19 electrones.

El potasio-40 está compuesto por 19 protones, 21 neutrones y 19 electrones. Las trazas de K-40 se encuentran en todo el potasio y es el radioisótopo más común en el  cuerpo humano . El K-40 es un isótopo radiactivo de potasio que tiene una vida media muy larga de 1,251×109 años y sufre ambos tipos de  desintegración beta .

  • Aproximadamente el 89,28% del tiempo (el 10,72% es por captura de electrones), se desintegra a calcio-40 con la emisión de una  partícula beta  (β−, un electrón) con una energía máxima de 1,33 MeV y un  antineutrino , que es una  antipartícula  para el  neutrino .
  • Muy raramente (0,001% de las veces) se desintegrará a Ar-40 emitiendo un  positrón  (β +)  y un neutrino.

El potasio-41 está compuesto por 19 protones, 22 neutrones y 19 electrones.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
39K 96,94% 20
41K 6,730% 22

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
40K 1,25 (3)×109 a captura de electrones o desintegración beta 40Ar  o 40Ca
42K 12,36 (7) h desintegración beta 42Ca

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de Potasio es 19. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  potasio  es  [Ar] 4s1 .

Los posibles estados de oxidación son  +1 .

El potasio es uno de los metales alcalinos. Todos los metales alcalinos tienen un solo electrón de valencia en la capa externa de electrones, que se elimina fácilmente para crear un ión con carga positiva, un catión que se combina con los aniones para formar sales. En general, los compuestos de potasio son iónicos y, debido a la alta energía de hidratación del ión K +, tienen una excelente solubilidad en agua. El potasio elemental reacciona vigorosamente con el agua, generando suficiente calor para encender el hidrógeno emitido en la reacción y arder con una llama de color lila.

Compuesto común de Potasio

El compuesto común de potasio es el cloruro de potasio, que es una sal de haluro metálico compuesta de potasio y cloro. El KCl se utiliza como fertilizante, en medicina, en aplicaciones científicas y en el procesamiento de alimentos, donde puede ser conocido como aditivo de número E E508.

Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a una estabilidad diversa de los núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración electrónica

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Potasio
Numero de protones 19
Número de neutrones (isótopos típicos) 39; 41
Numero de electrones 19
Configuración electronica [Ar] 4s1
Estados de oxidación +1

Tabla periódica de potasio

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades de otros elementos

Potasio - Comparación de protones - Neutrones y electrones

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Potasio

Titanio – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Configuración de titanio-protones-neutrones-electrones

El titanio es un metal de transición brillante con un color plateado, baja densidad y alta resistencia. Las dos propiedades más útiles del metal son la resistencia a la corrosión y la relación fuerza-densidad, la más alta de cualquier elemento metálico. La resistencia a la corrosión de las aleaciones de titanio a temperaturas normales es inusualmente alta.

El metal se extrae de sus principales minerales mediante los procesos Kroll y Hunter. El proceso de Kroll implicó la reducción de tetracloruro de titanio (TiCl4), primero con sodio y calcio, y luego con magnesio, bajo una atmósfera de gas inerte.

Protones y neutrones en Titanio

Número de protón - Número atómicoEl titanio  es un elemento químico con número atómico  22, lo que significa que hay 22 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1.602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de titanio  son  46-50. 

Isótopos principales del Titanio

El titanio natural está compuesto por cinco isótopos estables:  46Ti,  47Ti,  48Ti,  49Ti y  50Ti, siendo el  48Ti el más abundante (73,8% de abundancia natural). Los isótopos del titanio varían en masa atómica de 38,01 u ( 38Ti) a 62,99 u ( 63Ti).

El titanio-46 está compuesto por 22 protones, 24 neutrones y 22 electrones.

El titanio-47 está compuesto por 22 protones, 25 neutrones y 22 electrones.

El titanio-48 está compuesto por 22 protones, 26 neutrones y 22 electrones.

El titanio-49 está compuesto por 22 protones, 27 neutrones y 22 electrones.

El titanio-50 está compuesto por 22 protones, 28 neutrones y 22 electrones.

___

El titanio-44 está compuesto por 22 protones, 22 neutrones y 22 electrones. El titanio-44 se produce en relativa abundancia mediante el proceso alfa en la nucleosíntesis estelar y las primeras etapas de las explosiones de supernovas. La edad de las supernovas puede determinarse mediante mediciones de las emisiones de rayos gamma del titanio-44 y su abundancia.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
46Ti 8,25% 24
47Ti 7,44% 25
48Ti 73,72% 26
49Ti 5,41% 27
50Ti 5,18% 28

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
44Ti 60,0 (11) a captura de electrones 44Sc
51Ti 5,76 (1) min desintegración beta 51V

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de titanio es 22. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  titanio  es  [Ar] 3d2 4s2 .

Los posibles estados de oxidación son  +2,3,4 .

El estado de oxidación +4 domina la química del titanio, pero los compuestos en el estado de oxidación +3 también son comunes. Debido a su alto estado de oxidación, los compuestos de titanio (IV) exhiben un alto grado de enlace covalente. A diferencia de la mayoría de los otros metales de transición, se desconocen los complejos aquo Ti (IV) simples.

Aleación más común de Titanio

Generalmente, Ti-6Al-4V se usa en aplicaciones de hasta 400 grados Celsius. Tiene una densidad de aproximadamente 4420 kg / m 3 . Es significativamente más fuerte que el titanio comercialmente puro (grados 1-4) debido a su posibilidad de ser tratado térmicamente. Este grado es una excelente combinación de fuerza, resistencia a la corrosión, soldadura y facilidad de fabricación. Es la mejor opción para muchos campos de aplicaciones:

  • Turbinas de aviones
  • Componentes del motor
  • Componentes estructurales de aeronaves
  • Sujetadores aeroespaciales
  • Piezas automáticas de alto rendimiento
  • Aplicaciones marinas
Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a una estabilidad diversa de los núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración electrónica

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Titanio
Numero de protones 22
Número de neutrones (isótopos típicos) 46-50
Numero de electrones 22
Configuración electronica [Ar] 3d2 4s2
Estados de oxidación +2,3,4

Tabla periódica de titanio

Fuente: www.luciteria.com

Escandio – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Configuración de escandio-protones-neutrones-electrones

El escandio es un elemento de bloque D metálico de color blanco plateado, históricamente a veces se ha clasificado como un elemento de tierras raras, junto con el itrio y los lantánidos.

La principal aplicación del escandio en peso es en aleaciones de aluminio-escandio para componentes menores de la industria aeroespacial.

La producción mundial de escandio es del orden de 15-20 toneladas por año, en forma de óxido de escandio.

Protones y neutrones en Escandio

Número de protón - Número atómicoEl escandio  es un elemento químico con número atómico  21, lo que significa que hay 21 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de escandio  son  45. 

Isótopos principales del escandio

En la naturaleza, el escandio se encuentra exclusivamente como el isótopo 45Sc, que tiene un espín nuclear de 7/2; este es su único isótopo estable. Se han caracterizado veinticinco radioisótopos, siendo el más estable el 46Sc con una vida media de 83,8 días.

El escandio-45 está compuesto por 21 protones, 24 neutrones y 21 electrones.

El escandio-46 está compuesto por 21 protones, 25 neutrones y 21 electrones.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
45Sc 100% 24

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
44Sc 3,97 (4) h decaimiento de positrones 44Ca
46Sc 83,79 (4) d desintegración beta 46Ti

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro del escandio es 21. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  escandio  es  [Ar] 3d1 4s2 .

Los posibles estados de oxidación son  +3 .

Las propiedades de los compuestos de escandio son intermedias entre las del aluminio y el itrio. Existe una relación diagonal entre el comportamiento del magnesio y el escandio, al igual que existe entre el berilio y el aluminio. En los compuestos químicos de los elementos del grupo 3, el estado de oxidación predominante es +3.

Aleación más común de Escandio

La principal aplicación del escandio en peso es en aleaciones de aluminio-escandio para componentes menores de la industria aeroespacial. Estas aleaciones contienen entre un 0,1% y un 0,5% de escandio. Sc mejora drásticamente las aleaciones de Al, aumentando la fuerza, la resistencia a la corrosión y la soldabilidad.

Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a una estabilidad diversa de los núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración electrónica

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Escandio
Numero de protones 21
Número de neutrones (isótopos típicos) 45
Numero de electrones 21
Configuración electronica [Ar] 3d1 4s2
Estados de oxidación +3

Tabla periódica de escandio

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades de otros elementos

Escandio - Comparación de protones - Neutrones y electrones

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Escandio

Cromo – Protones – Neutrones – Electrones – Configuración electrónica

Cromo-protones-neutrones-electrones-configuración

El cromo es un metal de color gris acerado, brillante, duro y quebradizo que tiene un alto brillo, resiste el deslustre y tiene un alto punto de fusión.

El cromo es uno de los metales industriales más importantes e indispensables por su dureza y resistencia a la corrosión.

Protones y neutrones en Cromo

Número de protón - Número atómicoEl cromo  es un elemento químico con número atómico  24, lo que significa que hay 24 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de cromo  son  50; 52-54. 

Isótopos principales del Cromo

El cromo de origen natural se compone de tres isótopos estables; 52Cr, 53Cr y 54Cr, siendo el 52Cr el más abundante (83,79% de abundancia natural).

El cromo-50 está compuesto por 24 protones, 26 neutrones y 24 electrones.

El cromo-52 está compuesto por 24 protones, 28 neutrones y 24 electrones.

El cromo-53 está compuesto por 24 protones, 29 neutrones y 24 electrones.

El cromo-54 está compuesto por 24 protones, 30 neutrones y 24 electrones.

Isótopos estables

Isótopo Abundancia Número de neutrones
50Cr 4,35% 26
52Cr 83,79% 28
53Cr 9,50% 29
54Cr 2,37% 30

Isótopos inestables típicos

Isótopo Media vida Modo de decaimiento Producto
51Cr 27,7 (24) d captura de electrones 51V
55Cr 3,49 (3) min desintegración beta 55Mn

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de cromo es 24. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  cromo  es  [Ar] 3d5 4s1 .

Los posibles estados de oxidación son  +2,3,6 .

El cromo es el primer elemento de la serie 3d donde los electrones 3d comienzan a hundirse en el núcleo inerte; por tanto, contribuyen menos a la unión metálica y, por tanto, los puntos de fusión y ebullición y la entalpía de atomización del cromo son menores que los del elemento anterior vanadio. El cromo (VI) es un agente oxidante fuerte en contraste con los óxidos de molibdeno (VI) y tungsteno (VI). El cromo es un miembro del grupo 6, de los metales de transición. Los estados +3 y +6 ocurren con mayor frecuencia dentro de los compuestos de cromo, seguidos de +2; las cargas de +1, +4 y +5 para el cromo son raras, pero existen ocasionalmente.

Aleación de Cromo más común

Los aceros inoxidables austeníticos contienen entre 16 y 25% de Cr y también pueden contener nitrógeno en solución, los cuales contribuyen a su relativamente alta resistencia a la corrosión. El grado más conocido es el inoxidable AISI 304, que contiene metales de cromo (entre 15% y 20%) y níquel (entre 2% y 10,5%) como principales componentes distintos del hierro. El acero inoxidable 304 tiene una excelente resistencia a una amplia gama de entornos atmosféricos y muchos medios corrosivos. Estas aleaciones generalmente se caracterizan por ser dúctiles, soldables y endurecibles por conformado en frío.

Acerca de los protones

protónUn protón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen  aproximadamente la mitad  de toda la materia visible. Tiene  una carga eléctrica positiva (+ 1e)  y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27  kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15  m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.

Los protones  existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados  nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón  no son  los bloques de construcción más pequeños de la materia.

Acerca de los neutrones

Un neutrón  es una de  las partículas subatómicas  que forman la materia. En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen  más de la mitad  de toda la materia visible. No tiene  carga eléctrica  y una masa en reposo igual a 1,67493 × 10-27 kg, marginalmente mayor que la del protón pero casi 1839 veces mayor que la del electrón. El neutrón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,8 × 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermión de espín ½.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que se atraen entre sí a través de  la fuerza nuclear , mientras que los protones se repelen entre sí a través de  la fuerza eléctrica  debido a su carga positiva. Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a una estabilidad diversa de los núcleos. Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman  núcleos estables .

Los neutrones estabilizan el núcleo , porque se atraen entre sí y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsión eléctrica entre los protones. Como resultado, a medida que aumenta el número de protones,  se necesita una proporción cada vez mayor de neutrones a protones  para formar un núcleo estable. Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un número determinado de protones, el núcleo resultante no es estable y sufre  una desintegración radiactiva . Los isótopos inestables se  desintegran a través de varias vías de desintegración radiactiva, más comúnmente desintegración alfa, desintegración beta o captura de electrones. Se conocen muchos otros tipos raros de desintegración, como la fisión espontánea o la emisión de neutrones. Cabe señalar que todas estas vías de desintegración pueden ir acompañadas de  la posterior emisión de Radiación gamma . Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.

Acerca de los electrones y la configuración electrónica

La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la  configuración electrónica  de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.

Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las  propiedades químicas del átomo  están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la  disposición de los electrones . La  configuración de estos electrones se  deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

Es el  principio de exclusión de Pauli  que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.

configuración electrónica - bloques - elementosLas dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los  s  están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan  bloque s . De manera similar, el  bloque p  son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el  bloque d  son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el  bloque f  es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.

En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al  gas noble  del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).

Estados de oxidación

Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.

La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:

«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»

y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.

Resumen

Elemento Cromo
Numero de protones 24
Número de neutrones (isótopos típicos) 50; 52-54
Numero de electrones 24
Configuración electronica [Ar] 3d5 4s1
Estados de oxidación +2,3,6

Tabla periódica de cromo

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades de otros elementos

Cromo - Comparación de protones - Neutrones y electrones

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Cromo