UNIDAD 3

UNIDAD 3

TEORIA ATOMICA

Modelo atmico de Rutherford

Para Ernest Rutherford, el tomo era un sistema planetario de electrones girando alrededor de un ncleo atmico pesado y con carga elctrica positiva.

El modelo atmico de Rutherford puede resumirse de la siguiente manera:

El tomo posee un ncleo central pequeo, con carga elctrica positiva, que contiene casi toda la masa del tomo.

Los electrones giran a grandes distancias alrededor del ncleo en rbitas circulares.

La suma de las cargas elctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del ncleo, ya que el tomo es elctricamente neutro.

Rutherford no solo dio una idea de cmo estaba organizado un tomo, sino que tambin calcul cuidadosamente su tamao (un dimetro del orden de 10-10m) y el de su ncleo (un dimetro del orden de 10-14m). El hecho de que el ncleo tenga un dimetro unas diez mil veces menor que el tomo supone una gran cantidad de espacio vaco en la organizacin atmica de la materia.

el fsico dansniels bohr ( premio nobel de fsica 1922), propuso un nuevo modelo atmico que se basa en tres postulados:primer postulado:los electrones giran alrededor del ncleo en rbitas estacionarias sin emitir energasegundo postulado:los electrones solo pueden girar alrededor del ncleo en aquellas rbitas para las cuales el momento angular del electrn es un mltiplo entero de h/2p.siendo "h" la constante de planck, m la masa del electrn, v su velocidad, r el radio de la rbita y n un nmero entero (n=1, 2, 3, ...) llamado nmero cuntico principal, que vale 1 para la primera rbita, 2 para la segunda, etc.tercer postulado:cuando un electrn pasa de una rbita externa a una ms interna, la diferencia de energa entre ambas rbitas se emite en forma de radiacin electromagntica.

Modelo atomico de Bohr.

Representacin de las rbitasndistancia10,53 22,12 34,76 48,46 513,22 619,05 725,93

La energa de un fotn, bien sea absorbido o emitido, se calcula de acuerdo con laecuacin de Planck.

Nota: Conse designa la unidad de longitud Angstrom (en el sistema SI) y equivale a 1.0 x 10-10metros.

los electrones en un tomo de hidrgeno deben estar en uno de los niveles de energa permitidos. si un electrn est en el primer nivel, debe tener exactamente -13.6 ev de energa. si est en el segundo nivel, debe tener -3.4 ev de energa. un electrn en un tomo de hidrgeno no puede tener -9 ev, -8 ev o algun otro valor intermedio.pensemos que el electrn quiere saltar del primer nivel, n=1, al segundo nivel, n=2. el segundo nivel tiene mayor energa que el primero, as que para pasar de n=1 a n=2, el electrn tiene que ganar energa. tiene que ganar exactamente (-3.4)-(-13.6)=10.2 ev de energa para lograr pasar al segundo nivel de energa.

NIVELES DE ENERGIA EN EL ATOMO DE HIDRGENO

la energa que un fotn lleva depende de su longitud de onda. como los fotones emitidos por electrones saltando entre los niveles de energa de n=1 y n=2 deben tener exactamente 10.2 ev de energa, la luz absorbida o emitida debe tener una longitud de onda definida. esta longitud de onda se puede encontrar usando la ecuacin

e = hc/l,

donde e es la energa del fotn (en ev), h es la constante de planck (4.14*10-15ev s) y c es la velocidad de la luz (3*108m/s). arreglando la ecuacin se encuentra que la longitud de onda es

l= hc/e.

Ecuacin de Broglie Dualidad del comportamiento como partcula y como onda pero nunca simultneamente (Modelo Ondulatorio )

PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE Heysemberg es imposible conocer y determinar exactamente y simultneamente la velocidad y la posicin de un electrn aislado

Nmeros Cunticos

Schodinger dio origen a los nmeros cunticos .

1. = numero cuntico Principal(n= 1,2,3,) 2n2

2. Numero Cuntico Secundario ( valores desde 0 hasta n-1)

3. Numero Cuntico Magntico (ms)

4. Numero Cuntico o Espn (s)( valores de +1/2-1/2)

Principio de exclusin dePauli:no pueden existir 2 electrones que tengan los 4 nmeros cunticos iguales. esto exige que en cada orbital hallan como mximo 2 electronesprincipio de mxima multiplicidad dehund:siempre que una serie de orbitales de igual energa (por ejemplo; 2px 2py 2pz) los electrones deben primero semiocuparlos de manera que permanezcan desapareados y con los espines paralelos .

Ejercicios