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Teoría atómica de Dalton.
Dalton enunció la primera teoría atómica que consta de: *La materia está formada por unas partículas indivisibles, llamada átomos.
*Los átomos de un mismo elemento poseen las mismas propiedades físicas y químicas.
*Los átomos de distintos elementos poseen propiedades distintas.
*Los compuestos químicos se forman por la unión de átomos, denominándose a éstos átomos compuestos. -
Rayos Catódicos
Los rayos catódicos ponen de manifiesto la divisibilidad del átomo. Se denominaron electrones. *Son siempre iguales, se cual sea el gas introducido en el tubo y el metal del que se construye el cátodo.
*Están compuestos por partículas con masa, es decir, no son radiación electromagnética. Esto es debido a que poseen elevada energía cinética.
*Son desviados por los campos eléctricos y magnéticos en la dirección esperada para partículas con carga negativa. -
Series espectrales para el hidrógeno.
Balmer halló una relación para las longitudes de onda de la cuatro líneas brillantes del estpectro visible de emisión del hidrógeno medidas por el espectroscopista A. J. Angströng.
Pudo dar una explicación empírica de la serie espectral para el hidrógeno, gracias a su habilidad matemática, pero no pudo dar una justificación de la misma. -
Rayos canales.
El físico Goldstein encontró en los tubos de descarga una radiación que se movía en sentido contrario a los rayos catódicos. Esta radiación se observó cuando se utilizó un cátado perforado, por lo que se le denominó rayos canales. También se denominan rayos anódicos puesto que se dirigían hacia este electrodo. El descubrimiento de estos rayos tuvo como consecuencia el descubrimiento de los protones. -
Radiactividad.
Fenómeno físico que presentan ciertos cuerpos, consistente en la emisión de partículas o radiaciones, o de ambas a la vez, procedentes de la desintegración espontánea del átomo.
A este fenómeno le puso nombre Marie Curie. -
Modelo atómico de Thomson (2º parte)
La ionización es el fenómeno químico o físico mediante el cual se producen iones, estos son átomos o moléculas cargadas eléctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un átomo o molécula neutra. -
Modelo atómico de Thomson.
Propone un nuevo modelo atómico que se basa en el hecho de que la materia se presenta eléctricamente neutra y es densa sin oquedades. Por ellos propuso que los átomos son esferas de carga positiva, cuya naturaleza se desconocía, pero que le hicieron suponer que debería existir. Denominó los electrones, que poseen carga negativa. Con este modelo, se pudo explicar la electrización por frotamiento, la emisión de luz por los átomos y los fenómenos que ocurren en los tubos de rayos catódicos. -
Orígenes de la teoría cuántica. Naturaleza de la luz.
Max Planck pudo explicar la radiación del cuerpo negro. Para ello, supuso que los electrones que componen las paredes del cuerpo negro oscilaban, en torno a posiciones de equilbrio, con una frecuencia característica. Estas oscilaciones hace posible que los electrones absorban o emitan radiación electromagnética a dicha frecuencia, caracterizada con una energía.
La ecuación de Planck es: E:hv.
El estudio de la luz surge cuando el hombre trata de explicar el fenómeno de la visión. -
Origen de la teoría cuántica 2.
A los cuerpos que absorben toda la radiación que les llega y la pueden emitir, dependiendo de la temperatura, se denominan cuerpos negros. Un cuerpo negro ideal consiste en una cavidad de paredes muy absorbente con un pequeño orificio en una de ellas. Todos los cuerpos negros emiten un mismo espectro, en función de la temperatura, que no podría ser explicado por la teoría electromagnética de Maxwel, y en definitiva con la teoría ondulatoria sobre la naturaleza de la luz. -
Efecto fotoeléctrico.
Heinrich Hertz, descubrió por accidente que al iluminar una superficie metálica con radiación electomagnética, esta emitía electrones a los que llamó fotoelectrones.
Einstein pudo explicar el efecto fotoeléctrico basándose en la ecuación de Planck, es decir, sugirió que la luz estaba formada por cuantos de energía, que denominó fotones, cuya energía venía dada por la ecuación de Planck. -
Modelo atómico de Rutherford.
El modelo atómico de Rutherford, sería:
El átomo consta de un núcleo, donde se localizan los protones y los neutrones. Debido a esto podemos afirmar que en él se concentra la carga positiva y casi la totalidad de la masa atómica. En la corteza se encuentran los electrones, que describen órbitas circulares, alrededor del núcleo. Con el modelo atómico de Rutherford, vamos a poder definir las llamadas magnitudes atómicas y dar una explicación a los denominados isótopos. -
Experimento de Rutherford.
Rutherford, basándose en el modelo atómico de Thomson, esperaba que las partículas alfa(cargadas positivamente) atravesaran la lámina sin desviarse, aunque algunas deberían hacerlo al encontrarse con los electrones. Por tanto, el modelo atómico de Thomson no podía explicar este comportamiento lo que le llevó a proponer un nuevo modelo atómico -
Limitaciones del modelo atómico de Rutherford.
*No podía explicar los espectros atómicos.
*Los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, de tal forma que la fuerza centrífuga contrarreste a la atracción nuclear (modelo planetario). Si los electrones están sometidos a una aceleración, según las leyes de la Física Clásica, éste debería emitir energía, por lo que cada vez iría describiendo órbitas de radio más pequeño hasta acabar precipitándose contra el núcleo. Todo lo anterior sabemos que no sucede en la realidad. -
Modelo atómico de Bohr.
Bohr, enuncia un nuevo modelo atómico basándose en la teoría cuántica. Considera que una carga acelerada no emite radiacción continuamente, la absorción y la emisión de energía tiene lugar en forma cuantizada. -
Modelo atómico de Bohr-Sommerfield.
Sommerfield consideró que habría una órbita circular pero también cabrían órbitas elípticas, con el núcleo situado en uno de sus focos. Matemáticamente, estas órbitas se representan mediante un nuevo número cuántico, representado con la letra l, y que se denomina número cuántico secundario o azimutal, debido a que el término azimut describe el grado o excentricidad de la elipse. -
Configuración electrónica.
La distribución de los electrones en los orbitales atómicos recibe el nombre de configuración electrónica. El llenado de orbitales de electrones serán desde los orbitales con menor contenido energético a los de mayor (Principio de Aufbau), así se minimiza la energía del átomo. -
Dualidad onda- corpúsculo
El modelo corpuscular y ondulatorio para la luz eran incompatibles. Sin embargo desde un punto de vista de la física cuántica, se concluyó que para explicar los fenómenos relacionados con la luz, eran necesarios ambos modelos. No debemos pensar que la luz tiene al mismo tiempo naturaleza ondulatoria y corpuscular, sino que para explicar su comportamiento, unas veces los podemos hacer con el modelo ondulatorio y otras con el modelo corpuscular. -
Teoría cuántica actual.
También llamada mecánica ondulatoria, que surge a partir de 1925 como resultado de trabajos realizados por Heisenbergm Schödinguer, Bohr, Dirac..., siendo así capaz de explicar de forma satisfactoria la constitución atómica y otros fenómenos fisicoquímicos, además de predecir sucesos que se demostraría posteriormente de forma experimental. -
Principio de exclusión de Pauli. (Configuración electrónica).
A partir de observaciones experimentales, Pauli estableció que en un mismo átomo no pueden existir dos electrones con los valores de los cuatro números cuánticos iguales. Por tanto, cada orbital puede contener dos electrones con spines contrarios, es decir, decimos que estos están apareados. -
Ecuación de Shrödinguer
Shrödinguer formuló la mécanica ondulatoria, que se basa en la naturaleza ondulatoria del electrón. Si el electrón puede comportarse como una onda podrá describirse por una función matemática denominada función de onda ψ, que depende la posición del sistema en el espacio. -
Modelo mecano-cuántico.
Este modelo consta de varios puntos:
*El átomo solamente puede existir en determinados estados energéticos. La variación del estado energético se produce con emisión o absorción de energía.
*El cambio de energía en un átomo, se lleva acabo por emisión o absorción de un fotón de energía igual al cambio energético experimentado.
*Los estados energéticos permitidos para el átomo se distinguen entre sí mediante cuatro valores determinados llamados números cuánticos.
*Orbitales atómicos. -
Concepto de Orbital.
Una consecuencia inmediata del Principio de Incertidumbre de Heisenberg es no poder localizar al electrón en el átomo. La imposibilidad de determinar la posición y la velocidad de una partícula en un instante dado impide definir el concepto de trayectoria, es decir, no tiene sentido hablar de órbita para el electrón. Por este motivo se define el concepto de orbital, como la región del espacio en la que existe una gran probabilidad de encontrar al electrón. -
Números cuánticos.
*Cada nivel principal de número cuántico n tiene un total n de subniveles.
*Cada subnivel de número cuántico l tiene un total de 2l+1 subniveles.
*Cada orbital puede tener dos electrones con espines opuestos
*El número total de orbitales en un nivel de número cuántico n es n2
*El número cuántico total de electrones en un nivel de número cuántico n es 2n2 -
Principio de máxima multiplicidad de Hund. (Configuración electrónica).
Los electrones entran lo más desapareados posible al llenar orbitales de la misma energía. Este principio está relacionado con la repulsión entre electrones. Esta será mayor cuando dos electrones ocupan en mismo orbital que cuando están en orbitales separados. Un subnivel semilleno tiene asociado una estabilidad adicional -
Principio de incertidumbre de Heisemberg.
Werner Heisenberg dio la respuesta enunciando el Principio de incertidumbre, el cual nos proporciona unos límites para la información que podemos conocer de un objeto cuántico. Dicho principio puede enunciarse: No es posible determinar simultáneamente y con precisión la posición y la cantidad de movimiento de una partícula. Un alto grado de precisión en el valor de la posición equivale a una gran indeterminación en la medida del momento lineal. -
Descubrimiento del neutrón.
Su descubrimiento fue muy difícil debido a que al no tener carga sufrían desviaciones por los campos eléctricos y magnéticos, como en el caso de las otras partículas atómicas. Estas partículas fueron observadas por primera vez, cuando se bombardearon con partículas alfa, átomos de berilio.
Este descubrimiento supuso la modificación del modelo atómico de Rutherford.
