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Unidad 1Teoria cuantica y estructura atomicaEL ATOMO RADIACTIVIDADPARTICULAS SUBA ATOMICAS MASA ATMICA: Es la masa de un tomo expresada en relacin al tomo de carbono-12 (12C).El ncleo Es la parte central del tomo cargada positivamente: est compuesto principalmente de las partculas fundamentales llamadas protones y neutrones. Los electrones se mueven alrededor del ncleo.El ncleo contiene la mayor parte de la masaRayos catdicosConsiste en dos electrodos se encuentran dentro de un tubo sellado de vidrio al que se ha extrado casi completamente el aire. Cuando se aplica un Voltaje alto a travs de los electrodos, emerge un haz de rayos desde el electrodo negativo llamado Ctodo hacia el electrodo positivo llamado nodo. Estos rayos tienen naturaleza negativa, ya que son repelidos por el extremo negativo de campos elctricos (Ctodo) y magnticos (Sur Magntico)En 1891 Stoney les llam electrones.La nube de carga electrnicaEsta constituye el modo de todo el volumen del tomo Rayos canalesEl fsico E. Goltein tubo de descarga uso un ctodoperforado e introdujo H2 gas enrarecido. Esto produjo una radiacin que se reflejabadetrs del ctodo lo indicaba que procedan del nodo. A estas radiaciones las llamrayos canales o rayos andicos. tienen unanaturaleza positiva ya que salen del nodo.Radiactividad: Existe desde que se form la Tierra hace 4500 millones de aos. Partculas BETA: son electrones, tienen masa 0 y carga -1, mucha menos masa que las partculas alfa y mucho ms rpidas y con mucho mayor poder de penetracin por la desintegracin de los neutrones.Radiaciones GAMMA: es una onda electromagntica, es como la luz pero con menor longitud de onda, no tiene carga, se propaga a la velocidad de la luz, y es la que tiene ms poder de penetracin.Partculas ALFA: son partculas de helio, son de naturaleza positiva y se desplazan al lado negativo. Leyes de Soddy y Fajans o de la desintegracin radiactiva Cuando un ncleo radiactivo emite una partcula alfa se convierte en un ncleo con una masa y un nmero atmico de 2 unidades menor.Cuando un ncleo radiactivo emite una radiacin beta se transforma en un ncleo distinto que tiene la misma masa y el nmero atmico aumenta en 1.Cuando un ncleo radiactivo emite radiacin gamma no altera ni masa ni cargaActividad radiactiva Es el nmero de desintegracin que experimenta un elemento por segundo. La unidad de la actividad radiactiva es el curiecuando se produce el bombardeo se llama desintegracin o transmutacin atmica la primera la obtuvo Rutherfordtomo es la porcin ms pequea de la materia.1El primero en utilizar este trmino fue Demcrito (filsofo griego, del ao 500 a.de C.), porque crea que todos los elementos estaban formados por pequeas partculas INDIVISIBLESLos tomos estn formados por un ncleo, de tamao reducido y cargado positivamente, rodeado por una nube de electrones, que se encuentran en la corteza.Una partcula subatmica es una partcula ms pequea que el tomo. Puede ser una partcula elemental o una compuestaElectrn es una partcula subatmica que tiene carga negativa, su descubrimiento deriva de los experimentos realizados con Electricidad.El Protn es una partcula cargada positivamente, su estudio se debe en gran parte a Eugene Goldstein quien realiz experimentos con Rayos Catdicos. los protones se les asign el smbolo H+ y se determin que la carga del protn es igual a la del electrn slo que de signo contrarioNMERO ATMICO (Z) Indica el nmero de protones que tiene un tomo en el ncleo, el cual es igual a la cantidad de electrones, ya que la materia es elctricamente neutra. La cantidad de protones vara segn el elemento.NMERO DE MASA (A) Es la suma del nmero de protones y neutrones contenidos en el ncleo. A = Z + NISTOPOS Son tomos de un mismo elemento que contienen el mismo nmero de protones y electrones, pero diferente nmero de neutrones.Para poder describir una onda electromagntica podemos utilizar los parmetros habituales de cualquier onda:Amplitud a Periodo (T)Frecuencia (v):Longitud de onda (' '): Velocidad de propagacin (VTeora ondulatoria de la luzChristian Huygens en el ao 1678, define a la luz como un movimiento ondulatorio semejante al que se produce con el sonidopara las ondas lumnicas se usouna materia insustancial e invisible a la cual se le llam ter.TEORIA ONDULTORIA DE LA LUZTeora ondulatoria de la luzChristian Huygens en el ao 1678, define a la luz como un movimiento ondulatorio semejante al que se produce con el sonidopara las ondas lumnicas se usouna materia insustancial e invisible a la cual se le llam ter.Radiacin del cuerpo negrotodos los cuerpos emiten radiacin electromagntica llamada RADIACIN TRMICARADIACION DEL CUERPO NEGRO Teora de Planck (1900)La energa no puede absorberse o emitirse de forma continua: E = n h fTEORIA DE PLANCKla regla de Hund. dice que los electrones se distribuyen entre los orbitales de un mismo subnivel de manera que se obtenga el mayor nmero de electrones sin parear.PRINCIPIO DE MAXIMA MULTIPLICIDAD DE HUND El Neutrn En 1932 Chadwik determin mediante el estudio de reacciones nucleares la masa del neutrn, el cual no posee carga (Por eso le llamaron Neutrn) siendo sta de: mn = 1.6750 x 10-24 g n = neutrnFisin nuclear Consiste en romper un ncleo pesado en otros ms ligeros a la vez que se libera neutrones y grandes cantidades de energa, para ello hay que bombardear el ncleo, se usa el neutrn.PRINCIPIOS DE RADIACTIVIDADEfecto fotoelctricofue descubierto por Heinrich Hertz en 1887Los metales emiten electrones (producen corriente elctrica) cuando son iluminados por la luz adecuada (frecuencia superior a la frecuencia umbral del metal). el Principio de Exclusin de Pauli, establece que dos electrones en el mismo tomo no pueden tener conjuntos idnticos de los cuatro nmeros cunticosPRINCIPIO DE EXCLUSION DE PAULIEFECTO FOTOELECTRICOLas radiaciones ionizantes pueden destruir preferentemente las clulas tumorales y constituyen una teraputica eficaz contra el cncerla radioterapia, que fue una de las primeras aplicaciones del descubrimiento de la radioactividadLa radiografa industrial X o gConsiste en registrar la imagen de la perturbacin de un haz de rayos X o g provocada por un objeto. Permite localizar los fallos, por ejemplo, en las soldaduras, sin destruir los materiales.POSTULADO DE DE BROGLIEEn 1924 De Broglie presenta su teora denominada dualidad onda-partcula: una partcula lleva asociada siempre una onda. La longitud de onda principio de incertudumbreel principio de incertidumbre de Heisemberg, enunciado en 1927. Dicho principio sostiene que es imposible especificar, simultneamente y con exactitud, la posicin y el momento lineal de una partcula, y se expresa matemticamente de la forma siguiente:(p)(x) h/4PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG ECUACION DE ONA DE SCHRODINGERTEORIA ATOMICA DE BORHRTeora atmica de bohrEl fsico dans Niels Bohr (Premio Nobel de Fsica 1922), postula que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del ncleo atmicoTeora atmica de Bohr-Sommerfeld.En 1916, el fsico alemn Arnold Sommerfeld modific el modelo de Bohr en el sentido que las rbitas permitidas para los electrones deban ser elpticas ms que circularesTEORIA ATOMICA DE BOHRSOMMERFELD Teora cunticaLa Mecnica cuntica, tambin conocida como fsica cuntica, es la parte de lafsica que estudia el movimiento de las partculas muy pequeas, el comportamiento de la materia a escala muy pequea.La configuracin electrnica Es cuando un tomo es la distribucin de los electrones en los subniveles de energa del tomoTEORIA CUANTICA PRINCIPIO DE DUALIDAD CONFIGURACION ELECTRONICA DE LOS ELEMENTOS Y SU UBICACIN EN LA CLASIFICACION PERIODICALa dualidad onda corpsculo,demostrando que la luz y la materia pueden, a la vez, poseer propiedades de partcula y propiedades ondulatorias.Propiedades magnticas de los tomosLas propiedades magnticas de una sustancia pueden revelar cierta informacin sobre el arreglo de los electrones en un tomo o molculaESPECTTROS DE EMISION Espectros de emisin y series espectralesdispersin consiste en la separacin de las distintas longitudes de onda que forman el rayo incidente.Nmeros cunticosEstos nmeros describen elorbital espacial en el que el electrn se mueve en trminos de (1) su posicin con respecto al ncleo, (2) su forma, (3) su orientacin espacial y (4) la direccin del spin (giro alrededor del propio eje) del electrn en el orbital.NUMEROS CUANTICOS El nmero cuntico magntico, m, determina la orientacin del orbital. Los valores que puede tomar depende del valor del nmero cuntico azimutal, m, variando desde - l hasta + l.nmero cuntico de spin indica la direccin de giro sobre su eje del electrn. el nmero de espn puede tener dos valores: y - nmero cuntico azimutal L.nmero cuntico principal, nnmero cuntico magntico, m,nmero cuntico, de espn, sORBITALES ATOMICOS Diagrama de orbitalesEl diagrama de orbitales indica el nmero de electrones en cada orbital y cules son las direcciones relativas de sus giros.Einstein en 1905 dijo La luz est formada por partculas (fotones) de energa E = h f La energa de los fotones libera a los electrones del metalSERIES ESPECTRALESlos niveles de energa se designan por las letras K, L, M, N, etc.El nmero cuntico principal, n, determina el tamao del orbital. Puede tomar cualquier valor natural distinto de cero: n = 1, 2, 3, 4.los cuatro primeros nmeros cunticos orbitales es s, p, d, y f.SIGNIFICADO DE LA FUNCION DE ONDA