Modelo Cuantico Del Atomo

MODELO ATOMICO DE LA MECANICA CUANTICA ONDULATORIA

Fue desarrollado por Erwin Schrödinger.

Supone que el núcleo del átomo está rodeado por una nube tenue de electrones que retiene el concepto de niveles estacionarios de energía, no le atribuye al electrón trayectorias definidas, sino que describe su localización en términos de probabilidad.

FUNDAMENTOS DE LA TEORIA CUANTICA

1. Concepto de estados estacionarios de energía del Electrón propuesto por Bohr.

ESTADO BASAL

Normalmente los electrones se encuentran en el nivel mínima energía (estado basal). ESTADO EXCITADO

Los electrones pueden absorben energía, pasando a un nivel superior de energía, más alejado del núcleo (estado excitado) EMISION DE ENERGIA ELECTROMAGNETICA

Este estado es inestable y al regresar el electrón a su nivel original emite la energía absorbida en forma de radiación electromagnética (calor o luz)

2. Naturaleza dual de la masa sugerida por Luis De Broglie

Concluyó que la masa, como la luz, tiene ambas características: de partícula y de onda.

3. Principio de incertidumbre de Heisemberg.

Presentó el principio de incertidumbre como una consecuencia de la dualidad de la naturaleza del electrón.

Postuló que debido a que ambos cambian su posición y su velocidad, es imposible en un memento dado establecer la posición y velocidad del electrón en un nivel energético.

De acuerdo con la ecuación de onda de Schrödinguer, la posición probable de un electrón esta determinado por cuatro parámetros cuánticos.

NUMEROS CUANTICOS

1. Número cuántico principal (n). Designa al nivel energético principal en el cual se localiza un electrón dado; también expresa la energía de los niveles dentro del átomo. El número cuántico principal “n”, adquiere valores del 1 al 7 o de la K a la Q.

Valores:

Cuántico principal (n): 1, 2, 3, 4, 5, 6, y 7 ó K, L, M, N, O, P y Q

2. Número cuántico secundario (l). Determina la energía asociada con el movimiento del electrón alrededor del núcleo; por lo tanto, el valor de l indica el tipo de subnivel en el cual se localiza un electrón y se relaciona con la forma de la nube electrónica.

Cada nivel electrónico se divide en subniveles que contienen electrones de la misma energía.

Los valores de l están determinados por el valor de n; para cierto nivel, l, puede asumir cualquier valor entero desde 0 hasta n – 1. Así:

Valor del Cuántico principal (n) n - 1 Valor del cuántico secundario (l) Representa Subniveles Valor

1 1 - 1 = 0 0 s (Sharp) 1 subnivel. s = 0

2 2 – 1 = 1 1 p (principal) 2 subniveles s = 0

p = 1

3 3 – 1 = 2 2 d (diffuse) 3 subniveles s = 0

p = 1

d = 2

4 4 – 1 = 3 3 f (fundamental) 4 subniveles s = 0

p = 1

d = 2

f = 3

5 3 f (fundamental) 4 subniveles s = 0

p = 1

d = 2

f = 3

6 3 f (fundamental) 3 subniveles s = 0

p = 1

d = 2

7 3 f (fundamental) 2 subniveles s = 0

p = 1

Nota: para el 5º, 6º, y 7º. Nivel energético, teóricamente habría: 5, 6 y 7 subniveles respectivamente, sólo que, para los átomos conocidos, son suficientes, 4 subniveles en el 5º. Nivel (s, p, d, d y f); 3 subniveles para el 6º. Nivel (s, p y d), y 2 subniveles en el 7º. (s y p).

3. Número cuántico magnético (m). Representa la orientación espacial de los orbitales contenidos en los subniveles energéticos, cuando éstos están sometidos a un campo magnético. Los subniveles energéticos están formados por orbitales. Un orbital (REEMPE) es la Región del Espacio Energético donde hay Mayor Probabilidad de encontrar un Electrón.

El número de electrones por subnivel depende del valor de éste y está dado por la relación (2 l + 1). Que puede ser desde – l hasta + l, pasando por cero.

Valor de l m = (2 l + 1) Número de orbitales Valor de m

0 (2(0) + 1) = 1 1 orbital s

0

1 (2(1) + 1) = 3 3 orbitales p p p

-1 0 +1

2 (2(2) + 1) = 5 5 orbitales d d d d d

-2 -1 0 +1 +2

3 (2(3) * 1) = 7 7 orbitales f f f f f f f

-3 -2 -3 0 +1 +2 +3

Px pz py

Orbitaales d

Orbitales f

4. Número cuántico de spin giro (s). Expresa el campo eléctrico generado por el electrón al girar sobre su propio eje, que sólo puede tener dos direcciones, una en dirección a las manecillas del reloj y la otra en sentido contrario; los valores numéricos permitidos para el número cuántico de spin (s) son: + 1 y -1

2 2

En cada orbital puede haber como máximo dos electrones, uno con giro positivo y el otro con giro negativo.

En resumen:

a) Un orbital soporta como máximo dos electrones.

b) Un subnivel s, con un solo orbital, soporta como máximo dos electrones.

c) Un subnivel p, con tres orbitales, puede soportar máximo 6 electrones.

d) Un orbital de, con cinco orbitales, puede soportar máximo 10 electrones.

e) Un subnivel f, con siete orbitales, puede

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