MODELOS ATOMICOS PREVIO A LA MECANICA-CUANTICA

Prof: Andrea González R.Química

RADIACION ELECTROMAGNETICA

PREVIO A LA MECANICA CUANTICA

• La materia es corpuscular (átomos)• La luz es una onda electromagnética• Cometían el error de decir que no hay relación

entre ambas. Pero hoy se sabe que hay una interacción LUZ-MATERIA

• 1900 MAX PLANCK (Físico Alemán)

Propuso una idea revolucionaria en la que cualquier forma de energía radiante era discontinua, compuesta de pequeñas partículas o “paquetes” de energia a los que llamó cuantos, que portaban una cantidad de energía (E), proporcional a la frecuencia de la radiación.

Continua

Cuantos de energía

E= hxf La energía está cuantizada

h= Constante de Planck

h= 6,626x10-34 Js

• 1905 ALBERT EINSTEIN (Físico Alemán)Tomó las ideas de Planck sobre la cuantizacion de

la energía y trabaja en el efecto fotoeléctrico:

Einstein dijo, la luz puede ser discreta como un flujo de partículas que llamó Fotones y la energía de un fotón es E= hxf

Teoría clásica Teoría corpuscular de la luz

Fotón

E= hxf

Luz como OndaNEWTON ya lo había propuesto en el siglo XVII

• Por este descubrimiento EINSTEIN ganó el nobel de Física en 1921 (Efecto fotoeléctrico)

Descompuso la luz con un prisma y demostró que la luz solar estaba formada por varios componentes de colores que se pueden recombinar para producir la luz blanca. El ya hablaba que la luz tenía un comportamiento corpuscular y no de ondas.

• s. XVII ISAAC NEWTON (Físico Inglés)

• Radiación electromagnéticaLa luz visible es una forma de radiación electromagnética. Así como las ondas

de radio, microondas, rayos infrarrojos, rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma.

λ

ƒ

• La longitud de onda (λ) y la frecuencia (ƒ) están relacionadas con la velocidad de la luz (C) en la relacion C= λ x ƒ, siendo C una constante. C= 3,00x108m/s.

• Si la λ crece la ƒ disminuye.

Como todas las radiaciones electromagnéticas se mueven a la velocidad de la luz, es posible establecer una relacion entre la longitud de onda (λ) y la frecuencia (f).

Indica la alternativa correcta a la pregunta según observes en las siguientes imágenes:

1. ¿Cual de las ondas enumeradas tendrá la mayor frecuencia?a. 1 b. 2 c. 3

2. ¿Cual de las ondas enumeradas tendrá la menor frecuencia?a. 1 b. 2 c. 3

3. ¿Cual de las siguientes afirmaciones es correcta respecto a la relación entre

λ y ƒ ?

a. Mientras mayor sea λ , mayor será ƒ.

b. No existe una relación fija entre λ y ƒ

c. Existe una relación inversa entre λ y ƒ.

4. ¿Cómo es la amplitud de onda en las imágenes 1, 2 y 3 al establecer lacomparación? Fíjate en la línea verde.a. Igual b. Distinta c. No hay relación

5. ¿Cuál de las imágenes tiene mayor número de montes y valles?a. 1 b. 2 c. 3

ESPECTROS ATOMICOS

Si un elemento en estado gaseoso se calienta O se “excita” a través de una descarga Eléctrica, emite luz. Si esta luz se hace pasar Por un prisma se descompone en radiación Luminosa de diferentes longitudes deOnda y colores, que puede recogerse en Una pantalla en forma de líneas de distinta Intensidad y grosor. Este conjunto de líneasde colores se denomina ESPECTRO DE EMISION.

Los elementos también pueden absorber luz Con longitudes de onda especificas, dandoSus correspondientes líneas espectrales.Estas líneas producidas se conocen comoESPECTROS DE ABSORCION.

LITIO

POTASIO

BORO

MAGNESIO

Identifica a qué elemento químico corresponden los siguientes espectros de emisión

a

b

SODIO

• 1913 NIELS BOHR (Físico Danés)Trabajaba en el laboratorio de Rutherford para explicar el espectro de líneas

del átomo de Hidrogeno, sugirió un modelo para este átomo.En su modelo uso las ideas de PLANCK y EINSTEIN sobre la cuantización de

la energía y los espectros atómicos y dijo:

• Los electrones giran en orbitas circulares en torno al núcleo.

• Cuando el electrón gira en una orbita determinada no emite ni absorbe energía. (está en estado estacionario o basal)

MODELO DE BOHR

• Cuando el átomo absorbe energía, el electrón salta hacia un nivel externo.

• Si el electrón regresa a un nivel interno emite energía

LIMITACIONES DE BOHR…

• El modelo solo funciona para el átomo de Hidrogeno (que posee solo un electrón), pero no para los átomos con mas de un electrón.

• Los electrones no viajan en orbitas fijas, el movimiento electrónico esta mucho menos definido y solo existe la probabilidad de encontrar al electrón en la nube electrónica.

• Tarea, responde en tu cuaderno las siguientes preguntas:

1. ¿Por qué fue invalidado el modelo de Bohr?

2. Realiza un esquema en donde el átomo absorbe energía y otro en donde emite energía

DIA MUNDIAL DE LA TIERRA22 DE ABRIL

• La demanda por energia en el mundo se ha ido incrementando dia a dia, esto se debe a que el desarrolo de los paises se encuentra en directa relacion con su consumo. La obtencion de energia a traves de recursos no renovables ha traido como consecuencia da;os irreparables al medio ambiente. Y chile no es la excepcion, sus fuentes energeticas son no renovables y altamente contaminantes.

• Es por esto que buscar nuevas formas de energia renovables y de bajo costo ha sido tema de investigacion para muchos cientificos. La energia eolica, geotermica, hidraulica y solar son algunos tipos de enrgia renovables que estan en la mira de muchos paises.

• Uno de los tipos de energia renovable es la energia SOLAR. El sol es nuestra estrella y es la mayor fuente de energia para el mundo, entonces, es logico pensar que se puede obtener energia directamente de el. Todas las fuentes energeticas renovables o no renovables se obtienen directa o indoirectamente de nuestra estrella.

LAS FUENTES DE ENERGIA NO RENOVABLE ESTAN EN CRISIS

LAS FUENTES DE ENERGIA NO RENOVABLE ESTAN EN CRISIS

Una de las invenciones para obtener energía del sol son las celdas solares o fotovoltaicas; estas se basan en el descubrimiento de Becquerel al observar que ciertos materiales generaban pequeñas cantidades de electrones al exponerse al sol. Posteriormente Einstein postula el efecto fotoelectrico asociando la luz con un cuanto de energía denominado fotón.

El principio postula que ciertos metales tienen la propiedad de emitir electrones cuando se exponen a la luz, en este caso, la luz solar. Las celdas fotovoltaicas son aparatos tecnológicos que utilizan el efecto fotoeléctrico para obtener energía eléctrica para ser utilizada en forma masiva.

MI COMPROMISO

Elige una de las siguientes acciones y comprométete a realizarla para enfrentar el problema:

1. UTILIZAR DE FORMA RACIONAL LAS LUCES DE LA CASA

2. DESENCHUFAR APARATOS ELECTRICOS QUE NO SE UTILICEN

3. HACER UNA CAMPAÑA A NIVEL DE CURSO SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGIA

4. SEÑALAR ALGUNAS MEDIDAS QUE PODRIAS ADOPTAR PARA AHORRAR ENERGIA.

Chile es un país beneficiado en este sentido, ya que cuenta con el desierto de Atacama, que es considerado el mas árido del mundo y con mayor cantidad de días soleados.