Base Experimental De La Teoría Cuántica

1.2 Base Experimental de la teoría Cuántica

El modelo de la teoría cuántica (originada en los estudios de Max Planck y desarrollada luego magistralmente por Einstein) sostiene:

• Los electrones giran en orbitales, que es la zona del espacio que rodea al núcleo.

• Dentro del orbital el electrón cambia la dirección del movimiento pero no su sentido.

• Todos los electrones presentes en un átomo no tienen la misma energía, los que se mueven más cerca del núcleo tienen menos energía que los que están más alejados de él. Por lo tanto, se pueden definir distintos niveles de energía y cada nivel presenta, a su vez, subniveles. Éstos pueden tener de 1 a 7 orbitales. Cada orbital no posee más de 2 electrones.

• Los metales reactivos son plateados, se funden a altas temperaturas, buenos conductores de electricidad y calor, reaccionan fácilmente frente a otras sustancias y se oxidan al tomar contacto con el aire. Por ej.: el calcio, el sodio, el magnesio y el potasio.

• Los metales no reactivos son: 1) los metales de transición, los cuales, a diferencia de los reactivos son brillantes y de consistencia dura, como la plata, el zinc, oro, cobre, titanio, tungsteno; y 2) los metales pobres que tienen aspecto similar a los reactivos pero baja reactividad, o sea, que no reaccionan fácilmente ante otras sustancias. Por ej.: el aluminio, estaño, antimonio, bismuto.

Importancia biológica del calcio: participa en la contracción muscular, forma el tejido óseo y los dientes. Es importante durante el embarazo, la lactancia, infancia y el período de crecimiento. También en la tercera edad para evitar la osteoporosis y, por consiguiente, la fractura de los huesos en las personas mayores. Hay alimentos como los lácteos y sus derivados (leche, yoghurts, quesos) que incorporan al organismo las dosis necesarias, por eso es importante una buena alimentación,. rica en calcio, ya que si bien se pueden tomar pastillas como suplementos del calcio, la asimilación ideal del mismo por el organismo es mediante los alimentos.

Importancia biológica del sodio: el sodio es indispensable como alimento, no podemos vivir sin sodio y sin glucosa. Por supuesto que el exceso de sodio también es malo, provoca hipertensión (con riesgo en los enfermos cardiovasculares), manchas en los dientes, retención de líquidos (ya que fija el agua en el organismo), deshidratación. Por eso una dieta sana significa sodio (cloruro de sodio) en las comidas, pero en pequeñas o escasas cantidades. En los días de mucho calor de verano es aconsejable administrar alimentos salados (caldos, jamón crudo) a las personas mayores y a los niños a fin de evitar las secuelas del golpe de calor y la deshidratación.

El bicarbonato de sodio también tiene aplicaciones medicinales en la salud bucal (limpieza y conservación de los dientes y de su estado sanitario) y en aplicaciones medicinales ante trastornos del aparato digestivo.

Importancia biológica del potasio: participa también en la contracción muscular ya que su carencia o su disminución (producida por la práctica intensa de un deporte) ocasiona severos calambres. Con una rápida administración de potasio (por ej. bananas) se suple momentáneamente esa carencia.

1.4.3 Ecuación de onda de Schrödinger

Aunque esta ecuación diferencial era continua y proporcionaba soluciones para todos los puntos del espacio, las soluciones permitidas de la ecuación estaban restringidas por ciertas condiciones expresadas por ecuaciones matemáticas llamadas funciones propias o eigenfunciones (del alemán eigen, `propio'). Así, la ecuación de onda de Schrödinger sólo tenía determinadas soluciones discretas; estas soluciones eran expresiones matemáticas en las que los números cuánticos aparecían como parámetros (los números cuánticos son números enteros introducidos en la física de partículas para indicar las magnitudes de determinadas cantidades características de las partículas o sistemas). La ecuación de Schrödinger se resolvió para el átomo de hidrógeno y dio resultados que encajaban sustancialmente con la teoría cuántica anterior. Además, tenía solución para el átomo de helio, que la teoría anterior no había logrado explicar de forma adecuada, y también en este caso concordaba con los datos experimentales. Las soluciones de la ecuación de Schrödinger también indicaban que no podía haber dos electrones que tuvieran sus cuatro números cuánticos iguales, esto es, que estuvieran en el mismo estado energético.

SIGNIFICADO FISICO DE LA FUNCIÓN DE LA ONDA

La función de onda no implica que una partícula sea exactamente un aglomerado o paquete de ondas sino esta tieneque ver con la probabilidad de la posición de una partícula que esta dada por las funciones de ondas.Con la cual podemos calcular la probabilidad De si la partícula existe en dicho espacio.Esta interpretación probabilística de la función de onda es formulada y propuesta por Bohr y es uno de losfundamentos de la mecánica cuántica.El valor de la función de una onda asociado con una partícula en movimiento esta relacionado con laprobabilidad de encontrar la partícula en el mundo (x, y, z, en el instante de tiempo (t))

La función de onda presenta amplitud positiva y negativa aunque estos signos de la amplitud no tienen unsignificado directo si resulta de gran importancia cuando las funciones de onda se pueden relacionar.Tenemos dos partículas y cada una tiene sus funciones de onda. como podemos ver las funciones de onda van ainteraccionar en este caso la parte positiva de las funciones se suman originando un aumento de amplitud y seconoce este fenómeno como interferencia constructiva.(ambas ondas deben ser positivas)Si las ondas presentan signos contrarios , la parte positiva será anulada por la parte negativa dando lugar a unfenómeno llamado interferencia destructiva.

Numero cuanticos y orbitales

Los números cuánticos son valores numéricos que nos indican las características de los electrones de los átomos, esto esta basado desde luego en la teoría atómica de Neils Bohr que es el modelo atómico mas aceptado y utilizado en los últimos tiempos.

Los números atómicos más importantes son cuatro:

Número Cuántico Principal.

Número Cuántico Secundario.

Número Cuántico Magnético.

Número Cuántico de Spin.

Número

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