Estructura Atómica y Teoría Cuántica: Un Viaje al Corazón de la Materia

ESTRUCTURA DEL Átomo:


Dalton (1766-1844) formulo su célebre teoría atómica. En ella se rompía con las ideas tradicionales y postulaba que la materia está formada por átomos. A partir de ese momento comenzó una etapa de la química y la física repleta de asombrosas evidencias experimentales sin fundamento teórico. La radioactividad natural, es cubierta de manera casual en 1896 por el físico francés Henri A.Becquerel (1852-1908), llevo al conocimiento de tres clases de partículas: rayos alfa con carga +, rayos beta – y rayos gamma sin carga.

EL Electrón. MODELO Atómico DE Thomson:


El estudio de la conductividad de gases a baja P en un tubo de descarga reveló una luminiscencia en la pared del tubo opuesta al cátodo. La causa de esta luminiscencia era un chorro de partículas con carga – que parecía provenir del cátodo. Estas partículas son rayos catódicos. Se comprobó que los rayos catódicos obtenidos con gases diferentes son iguales entre sí y que, en todos los casos, las partículas tenían una relación carga/masa idéntica. El valor fue determinado en 1897 por el físico ingles J.J. Thomson (1856-1940). En 1911 el físico estadounidense R.A. Millikan determino la carga de las partículas que constituían los rayos catódicos mediante su famoso experimento de la gota de aceite.

EL Protón. MODELO Atómico DE RUTHERFOR:


La nueva reacción recibíó el nombre de los rayos canales. Las carácterísticas son las siguientes: tienen carga +, la relación entre la carga y la masa es diferente según el gas empleado en el tubo. Los sorprendentes resultados obtenidos por Rutherford llevaron a establecer un nuevo modelo atómico innovador, denominado modelo nuclear del átomo, según este modelo, el átomo está formado por un núcleo (se aloja la carga +) y una corteza (formada por electrones).

ISOTOPOS:


los átomos que forman un elemento no son iguales en todo, sino que puede haber átomos con las mismas propiedades químicas pero diferente masa. Se denominan isotopos.

Orígenes DE LA Teoría Cuántica:


Carácterísticas de la onda electromagnética: amplitud, A: desplazamiento máximo de un punto respecto de la posición de equilibrio. Longitud de onda, distancia entre dos puntos análogos consecutivos. Frecuencia: nº de variaciones por unidad de tiempo. Periodo: tiempo invertido en efectuar una vibración completa. Velocidad, con la que se propaga la onda. La frecuencia, la longitud de onda y la velocidad se relacionan mediante la siguiente formula: f=l·v

ESPRECTODE Atómicos DE Emisión:


llamamos espectro de emisión de un elemento a la radiación emitida por este, en estado gaseoso, cuando se le comunica suficiente energía.

Teoría Cuántica DE PLANK


según la teoría del electromagnetismo, la energía de una onda depende solamente de la amplitud. Los cuerpos emiten o absorben la energía de forma de paquetes o cuantos de energía.

EFECTO Fotoeléctrico


si la frecuencia de la radiación es superior a una cierta frecuencia. Los electrones emitidos tienen una energía cinética que aumenta a medida que aumenta la frecuencia de la radiación. Al aumentar la intensidad de la radiación, no cambia la energía de los electrones emitidos, pero aumenta su nº por tiempo.

LIMITACIONES DEL MODELO Atómico DE Rutherford


los electrones se mueven en orbitas circulares según el modelo de Rutherford y, por tanto, tienen aceleración normal. Una carga eléctrica en movimiento acelerado debe emitir energía. Los electrones deberían caer en una órbita espiral hacia el núcleo hasta el chocar con él. // El electrón pasaría por todas las orbitas posibles describiendo una espiral cuyo centro estaría en el núcleo del átomo y, por tanto, la radiación emitida debería ser continua. Los espectros atómicos de emisor de los elementos son discontinuos.

MODELO Atómico DE BOHR:


1913 elaboro un nuevo modelo atómico basado en los siguientes postulados: La energía del electrón dentro del átomo esta cuantizada // El electrón se mueve siguiendo orbitas circulares alrededor del núcleo // Los niveles de energía permitidos al electrón son aquellos en los que su momento angular // Solo se absorbe o emite energía cuando un electrón pasa de un nivel de energía a otro.

LIMITACIONES DEL MODELO DE BOHR


no explicaba por qué la energía en las orbitas atómicas estaba cuantificada ni por qué algunas propiedades de los elementos se repetían periódicamente.  Al aumentar la resolución de los espectrógrafos se observó que algunas líneas el espectro eran en realidad dos.

MODELO MECUANTICO-Cuántico DEL Átomo


los aspectos más carácterísticos de este modelo quedan reflejaos en estas dos teorías: dualidad onda-partícula: L. De Broglie propuso que las partículas materiales tienen propiedades ondulatorias y que, en ello, toda partícula en movimiento lleva una onda asociada. // Principio de indeterminación: W. Heisenberg establecíó que existe un límite en la presión con que se pueden determinar simultáneamente la posición y la cantidad de movimiento de una partícula.

Numero cuánticos:


el nº cuántico principal, n, designa el nivel de energía. Puede asumir cualquier valor Enero positivo (1,2). El primer nivel es el de menor energía y los siguientes, cada vez más alejados del núcleo, tienen energías mayores. // El nº cuántico del momento angular orbital, l, determina la forma del orbital y la energía dentro de cada nivel. L: 0, 1,2// El nº cuántico magnética, ml, describe la orientación del orbital en el espacio y explica entre otras cosas, el desdoblamiento de líneas espectrales al aplicar un campo magnético externo. +1 0 -1// EL nº cuántico magnético del espín del electrón, ms, nos da el valor de una propiedad intrínseca del electrón y de otras partículas elementales, el espín. +0.5 o -0,5.

CONFIGURACIONES Electrónicas:


principio de exclusión de Pauli: dos electrones de un mismo átomo no pueden tener los cuatro nº cuánticos iguales. +0.5 o -0.5 // Regla de Hund: dos orbitales con los mismos nº cuánticos n y l tienen la misma energía. Para llenarlos, 1º se coloca un electrón en cada orbital; a continuación, se complementa con el segundo electrón.

Clasificación Periódica DE LOS ELEMENTOS


cuando los elementos se colocan en orden creciente de su nº atómico, tiene lugar una repetición periódica de muchas propiedades físicas y químicas de aquellos.

ESTRUCTURA ELECRONICA Y TABLA Periódica:


Los elementos de un numero mismo periodo tienen todos el mismo nº de niveles electrónicos, completos o no. Este nº coincide con el nº de periodo. // Los elementos de un mismo grupo presentan la misma estructura electrónica en su nivel más extremo o capa de Valencia. // Los elementos de las columnas 1 y 2 son s, los de 13 a 18 p // los elementos del mismo grupo tienen propiedades químicas semejantes.

RADIOS Atómicos:


dentro de un grupo, el radio atómico aumenta conforme crece el nº atómico. Dentro de un periodo, el radio atómico aumenta conforme disminuye el nº atómico. Hacia abajo y a la izquierda.