ESTRUCTURA DEL ATOMO MODERNO
Enviado por Salvador Klein • 11 de Marzo de 2017 • Apuntes • 3.550 Palabras (15 Páginas) • 561 Visitas
ESTRUCTURA DEL ATOMO MODERNO.
En 1926 se desarrollo la mecánica cuantica, parte de la física que estudia la estructura del átomo, es decir las propiedades del electrón y demás partículas a nivel atómico. Contrariamente la mecánica clásica estudia los cuerpos microscópicos.
La mecánica cuántica es el fundamento de los estudios del átomo, su núcleo y las partículas elementales (siendo necesario el enfoque relativista).
Para representar la estructura electrónica del átomo se utilizan los números cuanticos. Los cuales permiten determinar la distribución de los electrones en la corteza de un átomo.
Los números cuanticos son:
1 - Numero cuantico principal
- Se representa con la letra n
- Representa al nivel de energía.
- Indica la distancia que hay del electrón al núcleo.
- n puede tomar valores de n = 1,2…….hasta n = 7.
2 - Número cuántico secundario o azimutal
- Se representa con la letra l
- Representa el subnivel de energía (Los niveles de energía tienen subniveles y en orden de energía son:s,p,d,f)
- Indica la forma del orbital (los subniveles contienen a los orbítales)
- l toma valores desde cero hasta 3. Si l= 0 representa al subnivel s. Si l= 1 representa al subnivel p.
Si l= 2 representa al subnivel d. Si l= 3 representa al subnivel f
3 - Numero cuantico magnético.
- Se representa por la letra m
- Representa el número de orbitales en cada subnivel.[pic 1]
- m toma valores desde cero hasta 7 valores.
Los valores de m dependen de l. ejemplo:
si l= 0 , m= 0 . si l= 2 , m= +1, +2 ,0,- 1,-2 .
si l= 1 , m= + 1, 0, - 1 . si l= 3 , m=+1,+2,+3, 0, -1,-2,-3 .
4 – Numero cuantico del spin
- Se representa por la letra s
- Indica la rotación del electrón alrededor de su propio eje.
- s toma valores de + ½ si el electrón gira en el sentido que lo hacen las agujas del reloj o -1/2 si el electrón gira en sentido contrario.
NIVELES DE ENERGIA.
En un átomo los electrones se encuentran en los niveles de energía. Se conocen siete niveles principales de energía, que se designan con las letras mayúsculas K, L, M, N, O, P y Q, correspondiente a los números cuanticos principales n = 1, n = 2, hasta n = 7. Tal como los representamos en el siguiente diagrama.
Q (n = 7)[pic 2]
P (n = 6)
O (n = 5)
N (n = 4)
M (n = 3)[pic 3]
L (n = 2)
K (n = 1)
SUBNIVELES Y ORBITALES
Dentro de un nivel principal de energía hay tantos subniveles como su meco cuantico principal. En orden de energía creciente los subniveles se indican con la letras s, p, d, f.
En los subniveles hay subdivisiones llamados orbítales. Un orbital es un espacio alrededor del núcleo del átomo donde existe la probabilidad de encontrar un electrón.
Un orbital es un espacio en el que solo pueden alojarse dos electrones, siempre que sea spin opuesto.
Es el número de orbítales y el máximo número de electrones en cada subnivel los presentamos en el cuadro siguiente:
Subniveles | Numero de Orbítales | Máximo numero de electrones |
s p d f | 1 3 5 7 | 2 6 10 14 |
La forma que presentan los orbitales es la siguiente:
Los orbitales s tienen forma específica, así: Los subniveles s tienen un un orbital de forma esférica. Los subniveles p tienen tres orbítales que se orientan en los ejes del plano cartesiano (x, y, z), por lo tanto se habla de orbítales px, py y pz, que tienen forma semejante a las pesas de gimnasio, asi:
Orbitales 1s 2s 3s
[pic 4]
Orbitales p
px py pz
[pic 5] [pic 6]
La cantidad máxima de electrones en cada nivel de energía la presentamos en el siguiente cuadro:
Nivel | Subnivel | Nº de orbítales | Nº de electrones del subnivel. | Electrones en el nivel |
1 | 1s | 1 | 2 | 2 |
2 | 2s 2p | 1 3 | 2 6 | 8 |
3 | 3s 3p 3d | 1 3 5 | 2 6 10 | 18 |
4 | 4s 4p 4d 4f | 1 3 5 7 | 2 6 10 14 | 32 |
5 | 5s 5p 5d 5f | 1 3 5 7 | 2 6 10 14 | 32 |
6 | 6s 6p 6d | 1 3 5 | 2 6 10 | 18 |
7 | 7s 7p | 1 3 | 2 6 | 8 |
Diagrama de niveles de energía para el átomo de hidrógeno, que solo tiene un electrón y los subniveles no estan divididos, por lo que contienen el mismo valor de energía.
...