ESTRUCTURA ATOMICA II

CAPITULO I

GENERALIDADES

INTRODUCCIÓN________________________________________________________________6

1.1configuracion electronica de los atomos neutros e iones. ______________________________________________7

12 _____________________________________10

1.3. ¿QUÉ ES EL SMOG F.OTOQUÍMICO?____________________________________________________________12

II. CONCLUSIONES________________________________________________________14

III. BIBLIOGRAFÍA________________________________________________________15

La Estructura Atómica II

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Comprender el comportamiento del electrón en un sistema atómico en base de los tres principios de la Mecánica Cuántica: Cuantización de la Energía, propiedad dual de la materia y el principio de incertidumbre.

Entender el modelo atómico moderno que se rige por una expresión matemática muy compleja, llamada ECUACIÓN DE ONDA de Schrödinger, y que de la solución de está resultan ciertos parámetros numéricos llamados números cuánticos.

Ser capaz de manejar el significado y aplicaciones de los 4 números cuánticos para describir las características de los estados cuantizados de energía (niveles, subniveles y orbitales) y del electrón.

Realizar la distribución electrón de cualquiera especie atómica (átomos neutrones e iones).

Establecer los momentos angulares del electrón en base al MODELO VECTORIAL DEL ÁTOMO.

INTRODUCCIÓN

Aun cuando la teoría de Bohr permite explicar de madera satisfactoria los espectros del hidrogeno y de otras especies que contienen solo un electrón, no puede explicar los espectros que se observan en las especies atómicas polielectrónicas. Las preguntas que se plantearon son ¿Cómo explicar las líneas espectrales de átomos polielectrónicos? ¿Existen realmente los subniveles de energía? ¿Cómo están ordenados los electrones en el átomo? ¿Cómo se comportan los electrones en el sistema atómico?

Para dar respuesta a estas preguntas, los científicos desarrollaron la Mecánica Cuántica, según la cual los electrones poseen propiedades de onda y de partícula. En modelos atómicos se consideran como partículas macizas pequeñas viajando en orbitas circulares o elípticas alrededor del núcleo.

Los objetos de gran tamaño como la pelota de golf, automóviles, etc. En movimiento obedecen las leyes de la mecánica clásica (Leyes de Newton), pero el movimiento de las partículas muy pequeñas como los electrones, protones y neutrones se rige mediante la Mecánica Cuántica; esta describe mejor el comportamiento de las partículas submicroscópicas.

MODELO CUÁNTICO MODERNO

Es el actual modelo atómico, fue expuesto en 1925 por Heidelberg, Schrödinger y Broglie; que explican el comportamiento de la materia y de la energía.

LOUIS DE BROGLIE

En el año 1924, Louis de Broglie, postuló que los electrones tenían un comportamiento dual de onda y partícula. Cualquier partícula que tiene masa y se mueve a cierta velocidad, también se comporta como onda.

Para proponer ello, planteó la siguiente ecuación:

Dónde:

m = masa del electrón.

v = velocidad de desplazamiento.

λ = Longitud de onda.

WERNER HEISSENBERG

En el 1927, Werner Heisenberg, sugiere que es imposible conocer con exactitud la posición, el momento y la energía de un electrón. A esto se denomina Principio de Incertidumbre.

Principio de Heisemberg:

El principio de Heisenberg o principio de incertidumbre, establece que es imposible determinar de manera simultánea la posición de un electrón en un átomo y su energía con cierto grado de seguridad si el electrón se describe como una onda.

Cuando se intenta determinar con exactitud la ubicación o la energía del electrón, la otra cantidad es incierta.

En términos más sencillos, si conocemos con precisión donde se encuentra una partícula, no podemos saber con precisión de donde viene o a donde va.

ERWIN SCHRODINGER

En 1927, Erwin Schrödinger, establece una ecuación matemática que permite obtener una función de onda ψ llamada orbital. Esta describe el comportamiento de un electrón en el átomo. Esta función es llamada densidad electrónica e indica la probabilidad de encontrar un electrón cerca del núcleo.

Según Schrödinger la probabilidad es mayor mientras más cercana al núcleo y menor si nos alejamos del núcleo. Con esta teoría de Schrödinger, queda establecido que los electrones no giran en orbitas alrededor del núcleo como el modelo de Bohr, sino en volúmenes alrededor del núcleo. 

PROPIEDAD DUAL DE LA MATERIA

Fue propuesta por el danés francés Louis de Broglie en 1924 en los siguientes término: “los cuerpos que viajan a una cierta velocidad poseen dos propiedades (carácter dual): propiedad de partícula (propiedad mecánica) y propiedad de onda (ondas de materias)”. Las ondas de materia siempre están asociadas en la partícula de movimiento, no se propaga en el vacío, no son ondas electromagnéticas y, por lo tanto, nunca llegan a adquirir la velocidad de la luz.

La longitud de onda (ƛ) asociada a una partícula de masa “m” y velocidad “v” seria como se muestra en la siguiente figura:

Deduzcamos una fórmula para relacionar ƛ, m y v.

Para ondas electromagnéticas, que también poseen 2 propiedades (onda-partícula) tenemos:

Según Einstein: Según Planck:

E=mc^2 E=hc/ƛ

Igualando: 〖mc〗^2=hc/ƛ → ƛ=h/mc

Para ondas de materia, la velocidad es “v”, entonces tendremos:

ƛ=h/mc

Electromagnéticas razonamiento que siguió L. de Broglie era: si Planck demostró que las ondas electromagnéticas poseen propiedades de partícula o corpuscular (propiedad mecánica), entonces se debe también cumplir lo contrario, esto es, que las partículas como el electrón, protón, neutrón, etc., deben poseer también propiedades de onda (onda de materia).

La propiedad dual se cumple para todo tipo de cuerpos materiales, grandes (macroscópicos) o pequeños (submicroscópicos), pero mayor significado tiene para partículas submicroscópicas, ya que para sus cuerpos grandes es insignificante, debido a que su longitud de onda es extremadamente pequeña, insensible a los instrumentos de medida.

La hipótesis de Luis de Broglie fue comprobada experimental

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