teorías atómicas_doc
TRANSCRIPT
8/6/2019 Teorías atómicas_doc
http://slidepdf.com/reader/full/teorias-atomicasdoc 1/6
TEMA2TEORIAS ATOMICAS .
. lntroduccion hlstorlca:
Para el descubrimiento de las partfculas elementales se utilizaron tubos de descargas a los
cuales se les ponian un catodo y un anode y se les aplicaba corriente. Cuando se aplicaba una
diferencia de potencial se observaban unos rayos que iban en linea recta que iban desde el
catodo hasta el anode. Estos rayos se denominaban rayos catodicos y despues de varios
experimentos se llego a la conclusion de que esos rayos eran desviados por corrientes
electricas y rnagneticas, el sentido de las desviaciones indica ban que eran partfculas cargadas
negativamente, tam bien se llego a la conclusion de que dichos rayos eran independientes del
metal y del gas del tubo, por 1 0 que se penso que esas particulas estaban presentes en toda la
materia, a esas particulas se les denomino electrones. La experiencia que dernostro esto fue la
de Milikon, que obtuvo la relacion masa-carga del electron. Despues se dernostro que habia
unos rayos que se movian en sentido contra rio a los rayos, a los cuales se les lIamo canales; al
igual que a los otros canales tam bien eran desviados pero en sentido contra rio y se llego a la
conclusion de que los canales eran positivos, pero la masa y la magnitud si dependian del gas
totalmente. Actualmente se sabe que los rayos positivos se producen al chocar los rayos
catodicos con los atomos quedando los rayos cargados positivamente.
Datos del atorno:
Datos de interes, fuera de temario:
PARTICULA MASA(g)
ELECTRON(e-)
PROTON(p+)
. Modelos atomicos:
Modelo atornico de Thomson, "puding de pasas":
Este modelo deda que el atomo era como una esfera de densidad de carga positiva,
dentro de la cual estaban incrustadas los electrones, de forma que el conjunto era
electricarnente neutro:
8/6/2019 Teorías atómicas_doc
http://slidepdf.com/reader/full/teorias-atomicasdoc 2/6
Modelo atornico de Rutherford.
Este modelo dice que toda la carga positiva estaba concentrada en una parte del
atomo.
Modelo atornico de Bohr (1913) Para el hidr6geno.
Laenuncio en tres postulados:
1. En un atomo el electron solo puede tener ciertos estados de movimiento y en
cada uno de ellos, tiene una energia fija y determinada.
2. En cualquiera de estos estados, el electron, se mueve describiendo orbitas
circulares alrededor del nucleo. Solo son posibles, aquellas orbitas en las que
el momenta angular del electron es un multiple entero de h/2 rt:
movor=noh/2n
L=momento angular
m=masa del electron
v=velocidad del electron
r=radio de la orbita
h=constante de Planck
3. Un electron puede pasar de una orbita a otra absorbiendo energia cuando
pasa a una orbita mas externa 0 cediendola si pasa a una orbita mas interna,
esa diferencia de energia entre las orbitas tiene que ser igual a la energia de
un foton.
Modelo rnecano-cuantico del atomo.
Si hemos visto que la luz era un , las particulas podrian presentar propiedades
ondulatorias.
1. Hipotesis de Broglie: Dedujo que la longitud de onda era igual a la constante de
Planck entre la masa y la velocidad:
8/6/2019 Teorías atómicas_doc
http://slidepdf.com/reader/full/teorias-atomicasdoc 3/6
I \=h/m ov
2. Principio de incertidumbre de Heidelberg: Deda que es imposible determinar
exactamente el momenta y la posicion de un electron 0 de otra particula
sirnultanearnente.
3. Ecuacion de onda de Schrtidinger:
COMPLETAR.
Cuando se resuelve se obtienen unas expresiones de la funcion de onda que
satisfacen la ecuacion. Cada una de estas soluciones esta asociada a 3
nurneros enteros Ilamados nurneros cuanticos: n, I, m, cuyos valores
permitidos estan relacionados entre sf. La funcion de onda correspondiente a
cualquier conjunto de nurneros cuanticos recibe el nombre de orbital ya cada
orbital Ie corresponde un valor distinto de energia. ljJ2 es la probabilidad de
encontrar el electron situado a la distancia Rdel nucleo .
. Los mimeros cuantlcos,
Los nurneros cuanticos son:
n: Determina la energia del electron y su distancia al nucleo , por 10que nos indica el
tarnafio del orbital (n=l,2,3 ...).
I: Determina el subnivel y nos indica la forma del orbital (1=0,1,2,3...).
m: Nos describe la orientacion de los orbitales en el espacio (-1,....0,....+1).
5: Hace referencia al hecho, de cuando se somete al electron al magnetismo (5=(+1/2)
0(-1/2)).
Un orbital atornico puede contener como maximo 2 electrones y estos deben de tener
spines opuestos.
Origenes de la teoria cuantica.
1.Hipotesis de Planck ~ Teoria cuantica de Planck.
Dijo que la energia se podia decir que estaba compuesta de particulas, a las cuales se
les hada corresponder una cantidad de energia. En energia estaba relacionada con la
frecuencia de la luz:
E=hou
u=frecuencia de IUZ(S-l)
E=Energia (J)
h=cte. De Planck= 6,63·1O-34(J·s)
8/6/2019 Teorías atómicas_doc
http://slidepdf.com/reader/full/teorias-atomicasdoc 4/6
A esas partfculas se les llama Fotones.
2. Efecto fotoelectrico.
Ernision de electrones experimentada por algunos metales cuando sobre su superficie
incide la luz.
h-u=h-vs+Ec
H·Vo=Energfa mfnima para arrancar electron.
Vo=Frecuencia umbral.
La cantidad de electrones emitidos aumenta al aumentar la intensidad de la luz sin
variar la frecuencia pero no la energfa con la que son emitidas.
3. Estudio de la radiacion electrornagnetica.
Esuna perturbacion creada por la accion de un campo electrico y rnagnetico
perpendicular entre sf, esta radiacion se propaga en el vado con una velocidad
(velocidad de la luz), esta velocidad se relaciona tanto con la longitud de onda como
con su frecuencia:
c=u ·A
c=velocidad de la luz=3,OO·108
m/s
A=longitud de onda
u=frecuencia de I U Z ( S - l )
RADI ACI ONES:
· ..· ..· ..· ..· ..
: ! , . , . , . , . , ; :
.. alii:· " 1 - - -. Conflguraclon electronlca.
~EM~~~m ~ C C t
0......-==== [ongltud deMd.
8/6/2019 Teorías atómicas_doc
http://slidepdf.com/reader/full/teorias-atomicasdoc 5/6
Esla distribucion de los electrones en sus distintos orbitales. Nos referimos a atomos gaseosos
aislados en su estado fundamental. Ocupa los niveles de energia mas bajos .
. Propiedades peri6dicas.
Van a depender de la capa mas externa y de la alejada que este esta del nucleo.
EIradio atornico es la distancia entre dos atomos iguales enlazados entre sf.
A medida que avanzamos en un periodo la carga nuclear efectiva experimentada por un
electron externo es menor que la carga neutra real Z, esto es debido a que la atraccion del
electron mas externo esta parcialmente compensada poa la repulsion interelectronica, es
decir, los electrones de los niveles de energia ocupados apantalian a los del nivel mas externo
de la carga nuclear total.
EIradio del cation es menor porque se contrae.
EIradio del anion es mayor.
En series isoelectronicas de iones, los rayos ionicos disminuyen al aumentar el nurnero
atornico porque aumenta la carga nuclear.
Energia de ionizacion.
Esla cantidad de energia necesaria para arrancar un electron de un atomo gaseoso
aislado y formar un ion positivo.
Afinidad electronica: Es la energia puesta en juego en el proceso en el que un atorno
gaseoso asilado acepta un electron forrnandose un anion X-.
Electronegatividad: Tendencia de un elemento a atraer a los electrones que comparte
cuanto esta quimicamente combinado con otro.
8/6/2019 Teorías atómicas_doc
http://slidepdf.com/reader/full/teorias-atomicasdoc 6/6
VOCABULARIO:
ISOTOPO: Atomos de un mismo elemento que ternan el mismo nurnero de protones
pero distinto nurnero de neutrones.
EsPECTROMETRODEMAsAs: Miden la relacion masa-carga de partfculas cargadas
electricarnente. Su aplicacion mas impactante es determinar la abundancia de los
isotopes de un elemento y por tanto calcular su masa atornica. AI vaporizar la muestra
del elemento a muy baja presion, se introduce en este y se bombardea con electrones
de forma que los atomos gaseosos pierden electrones y se quedan cargados
positivamente, los iones se someten a un campo electrico que 10acelera y luego a la
accion de un campo rnagnetico que hacen que se desvfen segun la relacion masa-
carga. La extension depende de:
1. La fuerza del campo electrico, cuanto mayor es este mas rapido se mueve el
haz y rnenos se desvfa.
2. La fuerza del campo rnagnetico. A mayor intensidad del campo rnagnetico
mayor desviacion.
3. La masa de las partfculas. A mayor masa, mayor inercia y menor desviacion.
4. La carga de las partfculas. A mayor carga, mayor interaccion con el campo
electrico y asl pues mayor desviacion.
PlaeaCanon d e ,
e,~edr(me8
I
Jlones mas pesados
/" P a lln ta ~ 1 1 8
I
H8Z. de ~lOne8
p o csm v o s
19 20 < I 2J