teoria atomica - numeros cuanticos - 2013(3)

TEORIA ATOMICA MODERNA Y NUMEROS CUANTICOS

ING. ESTANISLAO DAVILA MALDONADO

2013

UNIVERSIDAD ARZOBISPO LOAYZACARRERA PROFESIONAL DE OBTETRICIA

QUIMICA INTEGRADA

Espectro Electromagnético

Color Longitud de onda

violeta 380–450 nm

azul 450–495 nm

verde 495–570 nm

amarillo 570–590 nm

naranja 590–620 nm

rojo 620–750 nm

• El espectro electromagnético cubre longitudes de onda muy variadas. Existen frecuencias

de 30 Hz y menores que son relevantes en el estudio de ciertas nebulosas. Por otro lado se conocen frecuencias cercanas a 2,9×1027 Hz, que han sido detectadas provenientes de fuentes astrofísicas.

• La energía electromagnética en una particular longitud de onda λ (en el vacío) tiene una frecuencia f asociada y una energía de fotón E. Por tanto, el espectro electromagnético puede ser expresado igualmente en cualquiera de esos términos. Se relacionan en las siguientes ecuaciones:

h = 6.626(33) ×10 -34J•s

LINEAS ESPECTRALES

La radiación electromagnética emitida por los átomos libres consiste sólo en ciertas longitudes de onda, a estas se les denomina línea espectral (debido a la línea que produce sobre la placa fotográfica). Al analizar la luz emitida por diferentes tipos de átomos se encuentra que cada uno de ellos tiene su propio espectro, esto es, las líneas espectrales de un elemento, en conjunto, tienen longitudes de onda distintas de las líneas de otro elemento.

El espectro atómico

Espectro de la radiación electromagnética emitida por los átomos.

Espectro del

Hidrogeno

Espectro de emisión del Hidrógeno comparado con un espectro continuo

Espectro del Helio

Espectro del Mercurio

Espectro del Nitrógeno

MODELO ATOMICO ACTUAL

Fue Erwin Schrödinger , quien ideó el modelo atómico actual, llamado "Ecuación de Onda", una fórmula matemática que considera los aspectos anteriores. La solución de esta ecuación, es la función de onda (PSI), y es una medida de la probabilidad de encontrar al electrón en el espacio. En este modelo, el área donde hay mayor probabilidad de encontrar al electrón se denomina orbital.

Funciones de onda de los primeros orbitales atómicos

 Densidad de probabilidad de ubicación de un Electrón para

los primeros niveles de energía.

La función de onda depende de los valores de tres (03) variables que reciben la denominación de números cuánticos.

Cada conjunto de números cuánticos, definen una función específica para un electrón. 

NUMEROS CUANTICOS

Son cuatro (04) los números encargados de definir la función de onda (PSI) asociada a cada electrón de un átomo: el principal, secundario, magnético y de Spin.

Los tres (03) primeros resultan de la ecuación de onda; y el último, de las observaciones realizadas de los campos magnéticos generados por el mismo átomo.

NUMEROS CUANTICOS- Número cuántico principal.- n, define el estado de

energía principal, o capa, de un electrón en órbita. - Número cuántico secundario.- l, describe la magnitud

del momento angular del electrón en órbita, esta es la subcapa. Su valor puede ser 0, 1, 2, 3, 4, etc., con tal que siempre sea uno menor que n (n-1). Forma del orbital. l = n - 1

- Número cuántico magnético.- m, describe las posibles orientaciones magnéticas en el espacio del plano de la órbita del electrón alrededor del núcleo y determina el orbital. m = 2 l + 1

- Número cuántico de Spin.- s, puede adoptar el valor de – 1/2 o + 1/2 según la dirección del spin o giro.

VALORES DE LOS NUMEROS CUANTICOS

Nombre Símbolo Orbital Rango de Valores

Ejemplo

número cuántico principal capa

número cuántico de momento angular o: número cuántico orbital

subcapa cuando :

número cuántico magnético orbital

cuando :

número cuántico del espín espín siempre será:

NIVELES, SUB NIVELES Y ORBITALES

Niveles de energía 1 2 3 4

Subniveles s s p s p d s p d f

Número de orbitales de cada tipo 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7

Denominación de los orbitales 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Número máximo de electrones en los orbitales

2 2 - 6 2 - 6 - 10 2 - 6 - 10 - 14

Número máximo de electrones por nivel 2 8 18 32

DIRECCIONES A TENER EN CUENTA

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/estructura.htm

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/aconstruir.htm

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/celectron.htm

http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/espectros/spespectro.html

Región Visible – Espectro Electromagnético