Configuraciones electrónicas y tabla periódica




El principio de exclusión de Pauli es una regla que establece, que no puede haber en un átomo dos electrones con todos sus números cuánticos idénticos. En un mismo orbital solamente pueden existir dos electrones y con sus espines opuestos.

El principio de máxima multiplicidad de Hund indica que al llenar orbitales de igual energía (los tres orbitales p, los cinco d, o los siete f) los electrones se distribuyen, siempre que sea posible, con sus espines paralelos, es decir, que no se cruzan. La partícula es más estable  cuando tiene electrones desapareados (espines paralelos) que cuando esos electrones están apareados (espines opuestos o antiparalelos).

ACTIVIDAD I: Principios de exclusión de Pauli y de máxima multiplicidad de Hund
ACTIVIDAD II: Orden energético creciente de llenado de electrones
ACTIVIDAD III: Estructuras electrónicas de los átomos
ACTIVIDAD IV: Repasa las configuraciones electrónicas
ACTIVIDAD V: Práctica las configuraciones electrónicas


Los elementos químicos aparecen clasificados en orden creciente de número atómico en la Tabla Periódica distribuidos a lo largo de 18 columnas o grupos y 7 filas o períodos. En cada grupo se colocan elementos con propiedades similares y en cada período se van colocando los elementos en orden creciente de número atómico.

ACTIVIDAD VI: Conoce la Tabla Periódica
ACTIVIDAD VII: Elige tu Tabla Periódica favorita
ACTIVIDAD VIII: Juega al tetris con la Tabla Periódica
ACTIVIDAD IX: Tabla periódica interactiva muy útil
ACTIVIDAD X: 2019 Año Internacional de la Tabla Periódica y de los Elementos Químicos

Recuerda:
"Solamente hay dos tipos de personas, los que se saben la tabla periódica y los que no...."

Trabajo en el laboratorio



Algunos de los instrumentos y productos que se utilizan en el laboratorio pueden resultar peligrosos si no se manipulan correctamente. Para evitar riesgos, deberemos respetar siempre las normas de seguridad y observar los símbolos que aparecen en la etiqueta de los envases.

ACTIVIDAD III: Pictogramas

Noche de los Investigadores en Madrid

El viernes 28 de septiembre por la tarde disfrutamos de La Noche de los Investigadores y las Investigadores en Madrid asistiendo al Espacio Telefónica en la Calle Fuencarral 3.
A esta cita tan interesante asistieron tres de nuestros más talentosos estudiantes como son Mario Encinas, Iván Lillo y Aomin Chen de 1º de Bachillerato.


De las 18.00 h. a las 19.00 h, tuvo lugar la Gala de Entrega de Premios y de Diplomas del Concurso “quick lab” de videos científicos, en el Auditorio. En este acto hubo monólogos científicos, se pudo ver la relación entre la Magia y las Matemáticas y se dieron a conocer los premios y diplomas anteriormente comentados.

Hubo una altísima participación de numerosos Centros de la Comunidad de Madrid y se valoró de manera excelente el esfuerzo de Mario, Aomin, Iván y Alejandro considerando que hicieron un ejercicio enorme de creatividad y buen hacer. Alejandro Aparicio por problemas de agenda no pudo asistir al evento y esperamos verle en el próximo evento científico. La Fundación para el Conocimento madri+d  subirá  los vídeos en las próximas semanas a su web de Ciencia, Tecnología e Innovación www.madrimasd.org


Posteriormente como nos encanta la Ciencia disfrutamos de todo lo que se tenía organizado con motivo de la Noche Europea de los Investigadores, paseando por el recinto y observando todo lo que allí se vivía. Respirar Ciencia y vivirla es la mejor manera 


Y como conseguir reunir a tres alumnos tan excelentes, grandes y sabios como Iván, Mario y Aomin hablando de Ciencia es un privilegio, tuvimos que celebrarlo a la salida del evento...


Desde Recursos Joaquín Rodrigo aplaudimos y felicitamos a nuestr@s estudiantes y continuamos con nuestro compromiso con el fomento de las vocaciones científicas y el espíritu emprendedor y creativo entre ell@s, sin que existan barreras de género ni de edad.

¡Engánchate a la Ciencia!

Orbitales atómicos y números cuánticos

La solución de la ecuación de onda de Schrödinger da origen a cuatro tipos de valores llamados números cuánticos. Estos números proporcionan una mejor característica de los electrones.


Un orbital es la zona del espacio donde existe una gran probabilidad de encontrar un electrón de un átomo. Este valor de probabilidad es aproximadamente del 90%.

ACTIVIDAD III: Orbitales atómicos
ACTIVIDAD IV: Animación orbitales atómicos

Principio de incertidumbre



El Principio de indeterminación o de incertidumbre de Heisenberg, indica que es imposible medir simultáneamente, y con precisión absoluta, dos magnitudes conjugadas como son el valor de la posición y la cantidad de movimiento de una partícula subatómica.

Hipótesis de De Broglie



 
Esta hipótesis fue introducida por Louis-Victor de Broglie, físico francés de principios del siglo XX. En 1924 en su tesis doctoral, inspirada en experimentos sobre la difracción de electrones, propuso la existencia de ondas de materia, es decir que toda materia tenía una onda asociada a ella.

Según la hipótesis de De Broglie, cada partícula en movimiento lleva asociada una onda, de manera que la dualidad onda-partícula puede enunciarse de la siguiente forma: una partícula de masa m que se mueva a una velocidad v puede, en condiciones experimentales adecuadas, presentarse y comportarse como una onda de longitud de onda, λ
La relación entre estas magnitudes establecida fue:

λ = h / mv

cuanto mayor sea la cantidad de movimiento (mv) de la partícula menor será la longitud de onda (λ), y mayor la frecuencia (ν) de la onda asociada.

ACTIVIDAD I: Hipótesis de De Broglie
ACTIVIDAD II: Ejercicios de la Hipótesis de De Broglie

Modelo de Bohr


Niels Bohr propuso en 1913, un intento de dar consistencia al modelo de Rutherford, evitando los inconvenientes de la electrodinámica clásica e introduciendo las ideas de cuantización de Planck. Propone los siguientes postulados:

Primer postulado: 
El electrón gira alrededor del núcleo del átomo en una órbita circular. Las órbitas electrónicas son estacionarias y el electrón cuando se mueve en ellas, no radia energía.

Segundo postulado:
El momento angular del electrón, L [L= r x p = r x (m· v); para una órbita circular, es L = rmv ] está cuantizado, lo que significa que de las infinitas órbitas que podría tener, sólo son posibles las que cumplen que el impulso angular es un múltiplo entero de h/2π (h es la constante de Plank)

Tercer postulado:
Cuando un electrón cambia de órbita de una órbita, de energía E2, a otra inferior, de energía E1, la energía liberada se emite en forma de radiación. La frecuencia (f) de la radiación viene dada por la expresión: E2 - E1 = h·f    (h es la constante de Plank)


Este vídeo nos comenta el Modelo atómico de Bohr:


ACTIVIDAD II: Simulación del modelo atómico de Bohr


Según el modelo atómico de Bohr se puede interpretar el espectro de emisión del hidrógeno y aparece explicado en el siguiente vídeo:


ACTIVIDAD IV: Números cuánticos


Sommerfeld propuso que las órbitas electrónicas sean elípticas. Cada nivel n presenta varios subniveles que dan cuenta del desdoblamiento de líneas espectrales. Propone un nuevo número cuántico, l, número cuántico secundario, que puede tomar los valores l = 0, 1, 2,…(n−1).

El desdoblamiento de líneas del Efecto Zeeman obligó a introducir un nuevo número cuántico, m, número cuántico magnético, que daba cuenta de la s orientaciones de las órbitas dentro de un campo magnético. Sus posibles valores son m = −l,..., 0, ..., +l

Por último hubo que introducir un último número cuántico para explicar lo que se conocía como efecto Zeeman anómalo, desdoblamiento de todos los subniveles cuando los espectros se realizaban con más resolución. Este número cuántico se conoce como, s, número cuántico de espín. Tiene valores de +1/2 y −1/2

Estos números cuánticos no son consecuencia de la teoría sino que se tienen que introducir para poder explicar los hechos experimentales.

ACTIVIDAD VI: Números cuánticos

Los espectros de absorción y emisión



El espectro de absorción de una materia muestra la fracción de la radiación electromagnética incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias. Es, en cierto sentido, el opuesto de un espectro de emisión. Cada elemento químico tiene líneas de absorción en algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos orbitales atómicos. Se emplea el espectro de absorción para identificar los elementos componentes de algunas muestras, como líquidos y gases; más allá, se puede emplear para determinar la estructura de compuestos orgánicos.

Los espectros de emisión y absorción de luz por los átomos permitieron la justificación y ampliación del modelo cuántico. La radiación emitida por los gases puede separarse en sus diferentes longitudes de onda por medio de un prisma.



ACTIVIDAD I: Observa los espectros de absorción y emisión de los elementos
ACTIVIDAD II: Espectros de absorción y emisión de los elementos
ACTIVIDAD III: Series espectrales y la Ley de Rydberg
ACTIVIDAD IV: Fórmula de Rydberg
ACTIVIDAD IV: Ejercicios de espectros atómicos

El efecto fotoeléctrico


El efecto fotoeléctrico es el fenómeno que consiste en la emisión de electrones por un material metálico al incidir sobre él una radiación electromagnética.

El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Hertz, en 1887, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. Einstein dió la explicación teórica del efecto fotoeléctrico, basando esta explicación en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Planck. En 1921 Einstein fue galardonado con el Premio Nobel.

Este vídeo y las simulaciones siguientes sirven para asimilar el efecto fotoeléctrico:

Concurso de vídeos "Quick Lab"


Con motivo de la celebración de la IX edición de la Noche Europea de los Investigadores de Madrid la Fundación para el Conocimiento madri+d convoca el Concurso de vídeos “quick lab” para jóvenes estudiantes de la Comunidad de Madrid.

Los participantes pueden ser alumnos de Infantil, Primaria, ESO, Bachillerato y Ciclos formativos de la Comunidad de Madrid. Como el proyecto se puede llevar a cabo individualmente o en equipo, desde Recursos Joaquín Rodrigo hemos propuesto dos excelentes proyectos de nuestros alumnos.


En el primer vídeo Iván Lillo, Mario Encinas y Aomin Chen nos hablan sobre el efecto Bernoulli, en un vídeo de equipo:




En el segundo vídeo Alejandro Aparicio nos comenta la ósmosis en la zanahorias con diferentes disolventes, en vídeo individual:


Este es un buen momento para recordar que SIN CIENCIA NO HAY FUTURO, así que debemos cuidarla, fomentarla y disfrutarla.... 

El método científico. La unidad y la medida



La física es la ciencia que estudia los fenómenos físicos, es decir, aquellos procesos en que la composición de una sustancia no cambia ni se originan nuevas sustancias.

La química es la ciencia que estudia los fenómenos químicos, es decir, aquellos procesos en los que una o más sustancias cambian su composición y se transforman en otras.
Una magnitud física es toda propiedad de los cuerpos que puede ser medida.

Un factor de conversión es una fracción igual a la unidad que expresa la equivalencia entre dos unidades.

Un número expresado en notación científica estará formado por un número decimal con una parte entera de una sola cifra distinta de 0, multiplicado por una potencia de 10 de exponente entero.

El error absoluto de una medida es la diferencia, en valor absoluto, entre el valor aproximado obtenido en la medición y el valor verdadero o exacto de la medida. Se expresa en las mismas unidades que la magnitud medida.
El error relativo de una medida es el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero o exacto de la medida. No tiene dimensiones y determina el error que se comete por cada unidad de la magnitud medida.
Las cifras significativas de una medida son todas las que se conocen con certeza, más una dudosa, es decir, que tiene un margen de error.
Una medida experimental se expresa mediante un intervalo determinado por el valor numérico obtenido, con todas sus cifras significativas, y el error absoluto correspondiente, que supondremos igual a la resolución del instrumento de medidad.

El método científico consta de las siguientes fases: identificación del problema, formulación de hipótesis, comprobación de hipótesis, extracción de conclusiones y comunicación de resultado.

En este vídeo se explica el método científico y sus etapas:

  

Desde la web de FISICA Y QUÍMICA FLASH, EDUCAMIX y TESTEANDO puedes repasar contenidos.

Radiación electromagnética



Los parámetros característicos de las ondas son:

  • Longitud de onda: Es la distancia existente entre dos máximos o dos mínimos sucesivos de una onda. Una oscilación es una vibración que da lugar a una longitud de onda. Su unidad en el Sistema Internacional es el metro (m).
  • Amplitud: Es el valor máximo que puede adquirir la perturbación. Su unidad en el Sistema Internacional es el metro (m).
  • Frecuencia: Es el número de oscilaciones que pasan por cada punto en la unidad de tiempo. Su unidad en el Sistema Internacional es el hercio (Hz).
  • Período: Es el tiempo que tarda la onda en recorrer una longitud de onda. Es el inverso de la frecuencia. Su unidad en el Sistema Internacional es el segundo (s).
  • Velocidad de propagación de una onda: Es producto de la longitud de onda por la frecuencia. Se mide en el Sistema Internacional en m/s. En caso de ondas electromagnéticas en el vacío esta velocidad es c.

El espectro electromagnético es un continuo formado por un conjunto de radiaciones electromagnéticas. No solo está formado por la ondas que se perciben por los sentidos, sino por otras ondas llamadas microondas, infrarrojas, ultravioletas, rayos X, rayos gamma y rayos cósmicos.
Este vídeo nos explica el espectro electromagnético y como allí se observa advierto que existe otro tipo de división en el espectro electromagnético como es la radiación electromagnética ionizante, ultravioleta, visible  y no ionizante.



Indicadores observables y evaluables



10 de septiembre de 2018, desde Recursos Joaquín Rodrigo aportamos nuestros indicadores observables y evaluables para facilitar a tod@s la respuesta a la pregunta
¿Qué tengo que hacer para afrontar correctamente cualquier asignatura?
La respuesta es fácil y la tienes en el archivo adjunto...

INDICADORES OBSERVABLES Y EVALUABLES

Para comenzar bien el curso recordamos a tod@s que:
 "La Física es maravillosa y la Química es belleza"


League of Legends Championship Series Europe



Hace tres años, Madrid fue la anfitriona de la final de primavera de la "League of Legends Championship Series Europe (LCS EU)", la liga profesional de League of Legends en Europa, en la que participan los diez mejores equipos de la región.
El 8 y 9 de septiembre, la competición ha vuelto a la capital de España, donde se ha celebrado la final de verano.




Con motivo de nuestra participación el curso pasado IESports ACBNext, la primera liga de deportes electrónicos entre institutos de la Comunidad de Madrid, fuimos invitados gracias a nuestros equipos de League of Legends a un evento espectacular lleno de emoción y espectáculo.


Desde Recursos Joaquín Rodrigo nos alegramos de presenciar la final junto con José, Wanchan, Zhihong, Emilio y Marius. También nos encontramos con Alvarito en el evento y nos alegramos mucho de verle...