Modelo atómico moderno: Teoría cuántica: cuantos

Materia: Físico-química

Profesora:

Tema: Modelo  atómico moderno: Teoría cuántica: cuantos

Año: 3º                     División:                                       Fecha:

Objetivo: Que el alumno  logre:

• Comprender el comportamiento de los electrones en los distintos niveles y subniveles de energía.
• Distribuir los electrones en los distintos niveles y subniveles de energía de un determinado átomo.
• Relacionar la configuración electrónica de un átomo con su posición en la tabla periódica.

Actividad de Motivación:

Se llevará a cabo la indagación de ideas previas, a partir del dibujo del átomo de hidrógeno que utiliza Bohr para explicar su modelo atómico y el modelo atómico actual.

Se dará la siguiente actividad:

Indicar del siguiente elemento H:

1. Composición nuclear
2. Composición extranuclear
3. Periodo y subgrupo
4. Completar el siguiente cuadro:

Se llevará a cabo la confrontación de ideas previas.

Actividad de desarrollo:

Se llevará a cabo la explicación del tema utilizando como medio auxiliar el pizarrón y demás materiales didácticos.

Se dictará lo siguiente:

Modelo atómico actual: Mecánico cuántico.

El modelo atómico de Bohr promovió la investigación de otros científicos. En 1927, el francés Louis de Broglie (1892-1987), el austríaco Erwin Schrodinger (1887-1961) y el alemán Werner Heisenberg (1901-1976), realizaron investigaciones que llevaron a postular lo que conocemos como modelo atómico actual o modelo mecánico- cuántico. Sostenían que si la luz podía comportarse como onda  y partícula, el electrón también podía hacerlo.

Según este modelo los electrones no se distribuyen en órbitas definidas sino en zonas del espacio denominadas ORBITALES, donde la probabilidad de encontrar electrones es máxima. Esos orbitales se simbolizan con las letras s, p, d, f.

Debido a que los electrones no tienen trayectoria fija alrededor del núcleo, lo envuelven formando una nube difusa de cargas negativas.

Cada nivel de energía o nivel principal se denomina con un número (n). Cada nivel de energía es la región de la nube electrónica donde se encuentran los electrones con valores similares de energía. Cuantos más lejos del núcleo se ubiquen, más energía tendrán. Puede ver hasta siete niveles de energía (Periodo).

A su vez, cada nivel principal de energía contiene n subniveles.

Cuando un electrón cambia de niveles, emite o absorbe  energía y  recibe el nombre de cuanto.

Un electrón queda definido por 4 números cuánticos:

• Número cuántico principal: n, da el nivel de energía que tiene el electrón alrededor del núcleo.
• Número cuántico azimutal o secundario: l, da el tipo de orbital, la forma del orbital. Sus valores dependen del número cuántico principal "n", es decir, sus valores son todos los enteros entre 0 y (n-1), incluyendo al 0.

-Si n = 1 ;  l = 0 (s)

-Si n = 2 ;  l = 0 (s) , 1 (p)

-Si n = 3 ;  l = 0 (s) , 1 (p) , 2 (d)

-Si n = 4 ;  l = 0 (s) , 1 (p) , 2 (d) , 3(f)

Por lo tanto:

En el nivel 1 (n=1), existen 1 subnivel (s)

En el nivel 2 (n=2), existen 2 subniveles (s, p)

En el nivel 3 (n=3), existen 3 subniveles (s, p, d)

En el nivel 4 (n=4), existen 4 subniveles (s, p, d, f)

Dicho de otra manera, el número cuántico azimutal determina la excentricidad de la órbita, cuanto mayor sea, más excéntrica será, es decir, más aplanada será la elipse que recorre el electrón.

                           [pic 1]

•  Número cuántico magnético: m, indica la orientación del orbital.[pic 2]

[pic 3]

• Número cuántico de spin (espin): s, giro del electrón sobre sí mismo.

[pic 4]

Se adquiere entonces:

La distribución particular de los electrones en los distintos niveles y subniveles determina la configuración electrónica (C.E) del átomo. Por ejemplo el cloro:

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