Puntos para la exposición de química

Puntos para la exposición de química

Introducción.

 En los últimos 200 años, se han acumulado vastísimas cantidades de datos que respaldan la teoría atómica. Cuando los griegos sugirieron primeramente la existencia de los átomos, ninguna evidencia había que respaldara físicamente sus ideas.  

Históricamente, se pensaba que el movimiento del átomo y partículas subatómicas podía explicar mediante la mecánica clásica las leyes de movimientos introducidos en el siglo XVII (17) por Isaac Newton. Sin embargo, hacia finales del siglo XIX (19), suficientes evidencias experimentales mostraban que la mecánica clásica fracasaba cuando intentaban describir fenómenos vinculados al mundo microscópico. Tuvo que esperarse hasta la década de 1920 para descubrir los conceptos y evacuaciones capaces de explicarlos.

El fracaso de la mecánica clásica inspiró la formulación de un nuevo conjunto de conceptos, tratando de representar el átomo ideando modelos atómicos con la finalidad de explicar hechos a veces imperceptibles de la naturaleza de la materia. Dalton, Thompson, Rutherford y Bohr fueron los responsables de la formulación de esos nuevos conjuntos de conceptos que llevaron a la introducción de la mecánica cuántica. Siendo este el modelo aceptado actualmente y que fue expuesto en 1924 por Heinserberg y Schrödinger.

Erwin Schrödinger fue físico austriaco nacido en bien el 12 de agosto de 1887, fallece el 4 de enero de 1961, a lo largo de subida realizó importantes contribuciones al desarrollo de la mecánica cuántica, este lo hizo ganador del premio nobel de física del año 1933, junto a Paul Dirac.

Finalmente, Schrödinger fue quién ideó el modelo atómico actual, llamado ¨Ecuación de Onda¨, una fórmula matemática relaciona la energía asociada a una partícula microscópica con la función de onda descrita por una dicha partícula, esta es una medida de la probabilidad de encontrar un electrón en el espacio.

Y la mayor probabilidad de encontrar el electrón esta próxima al núcleo, por lo cual la nube electrónica es más densa cerca del núcleo y va disminuyendo hacia fuera.

La mecánica cuántica reconoce la dualidad onda- particular de la materia suponiendo, más que desplazarse a lo largo de un camino definido una partícula se destruye a través del espacio como una onda.

Constitución del átomo

El átomo está formado por un núcleo y una corona. En el núcleo se encuentra concentrada la masa del átomo. El núcleo posee partículas de carga positiva llamadas  Protones y partículas neutras llamadas neutrones. La masa total de un átomo está dada por la suma de protones y neutrones (neuclones). En la corona se encuentran en constante movimiento de partículas negativas llamadas electrones que giran alrededor del núcleo, describiendo orbitas de diferentes niveles energéticos.

2. Concepción actual del átomo (Mecánico- ondulatorio)

Se basa en las siguientes consideraciones:

1. Dualidad Onda-Partícula: Toda la radicación posee propiedades tanto de onda como de materia (particular) y en determinadas circunstanciadas las partículas materiales, pueden comportarse como onda, es decir, que existe una dualidad onda- partícula que hace posible interpretar los fenómenos mediante la teoría corpuscular o la teoría ondulatoria. Esta dualidad puede apreciarse en partículas subatómicas fácilmente.
2. Principio de incertidumbre de Heisemberg: Estudiando el comportamiento onda- partícula concluyo que es imposible determinar simultáneamente con precisión la posición y velocidad de un electrón. Existe una región especial alrededor del núcleo, donde hay la mayor posibilidad de  encontrar un electrón en un momento dado conocido como : Orbital Atómico

Un electrón no está fijo a una órbita, y su posición alrededor del núcleo es una nube electrónica, que determina el volumen en que debe encontrarse.

3. El modelo atómico actual propuesta por Schrödinger, es al resumen de las conclusiones de Bohr, de Broglie y Heinsemberg.  Los electrones se pueden considerar ondas cuya trayectoria alrededor del núcleo no se puede conocer, solo es posible determinar la zona de probabilidad de encontrar al electrón, este circunscribe. Una zona llamada nube electrónica u orbital dentro de la cual existe una alta probabilidad de encontrarlo.

De esta manera el modelo atómico de Schrödinger hacia una buena predicción de las líneas de emisión espectrales, ya  fuera de átomos neutros o ionizados.

También conseguía saber los cambios de niveles de energía, cuando existía un campo magnético o eléctrico. Además de todo esto el modelo conseguía dar explicaciones al enlace químico, y a las moléculas estables.

Es importante destacar que este modelo no explica totalmente la estructura del átomo solamente explica su estructura y su interacción con la estructura de otros átomos, pero en ningún momento nombra al núcleo ni hace referencia a la estabilidad de este.

El modelo atómico de Schrödinger postula lo siguiente:

1. Los electrones son ondas de materia que se distribuyen en el espacio según la función de ondas.
2. Los electrones se distribuyen en orbitales que don regiones del espacio con alta probabilidad de encontrar un electrón. Dicha probabilidad vienen determinada por el cuadro de la función de ondas.
3. Se tienen en cuenta los números cuánticos.
4. En un átomo no puede haber electrones con los 4 números cuánticos.

De esta manera la configuración electrónica del modelo atómico de Schrödinger explica las propiedades periódicas de los átomos y los enlaces que forman.

4) Números Cuánticos:

En el modelo  mecano-cuántico actual se utilizan los mismos números cuánticos que en el modelo de Bohr, pero cambia su significado físico.

Los números cuánticos se utilizan para describir el comportamiento de los electrones dentro del átomo y la configuración electrónica de su distribución. Cada número cuántica posee un valor definido y representa  una característica específica del electrón. Existen cuatro tipos y ellos son:

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