Modelos atómicos hasta el actual. Radiación electromagnética: La radiación gamma y rayos X son...

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Radiación electromagnética:Radiación electromagnética:

La radiación gamma y rayos X son de La radiación gamma y rayos X son de carácter electromagnéticos.carácter electromagnéticos.

Es una forma de energía originado en el Es una forma de energía originado en el movimiento acelerado de cargas movimiento acelerado de cargas eléctricas, que es por el comportamiento eléctricas, que es por el comportamiento de los electrones en el átomo.de los electrones en el átomo.

En estas radiaciones, la energía se En estas radiaciones, la energía se propaga en forma de ondas propaga en forma de ondas electromagnéticas formadas por una parte electromagnéticas formadas por una parte eléctrica y otra magnética.eléctrica y otra magnética.

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Onda electromagnéticaOnda electromagnética

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Radiación electromagnéticaRadiación electromagnética

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La velocidad de propagación de la La velocidad de propagación de la onda es igual al producto de la onda es igual al producto de la longitud de la onda(longitud de la onda(λλ)) por la por la frecuencia de la oscilación (frecuencia de la oscilación (µ)µ)..

V = V = λλ x x µµ Las ondas electromagnéticas se Las ondas electromagnéticas se

desplazan en el vacio a 300.000 desplazan en el vacio a 300.000 Km/sKm/s

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Teoría cuánticaTeoría cuántica

El modelo atómico propuesto por E. El modelo atómico propuesto por E. Rutherford duró poco tiempo porque Rutherford duró poco tiempo porque no era capaz de explicar de formar no era capaz de explicar de formar correcta el comportamiento de los correcta el comportamiento de los electrones.electrones.

En 1913 N. Bohr propuso su modelo En 1913 N. Bohr propuso su modelo atómico y aplicó las nuevas teorías atómico y aplicó las nuevas teorías sobre la cuantificación de la energía sobre la cuantificación de la energía al átomo de hidrógeno.al átomo de hidrógeno.

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Postulados de N. BohrPostulados de N. Bohr La energía del electrón dentro del átomo La energía del electrón dentro del átomo

esta cuantificada, solo tiene valores esta cuantificada, solo tiene valores específicos llamados niveles de energía.específicos llamados niveles de energía.

El electrón se mueve en órbitas El electrón se mueve en órbitas circulares alrededor del núcleo del circulares alrededor del núcleo del átomo y cada una de ella corresponde a átomo y cada una de ella corresponde a un estado estacionario o nivel de un estado estacionario o nivel de energía permitido, se asocia con un energía permitido, se asocia con un número entero natural llamado número número entero natural llamado número cuántico principal (n)cuántico principal (n)

n= 1,2,3….n= 1,2,3….

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A temperatura ambiente el electrón A temperatura ambiente el electrón se encuentra más cercano al núcleo se encuentra más cercano al núcleo del átomo, estado fundamental o del átomo, estado fundamental o basal.basal.

Si el e- absorbe energía subirá a una Si el e- absorbe energía subirá a una orbita superior, estado excitado, orbita superior, estado excitado, luego baja al nivel inferior y emite luego baja al nivel inferior y emite energíaenergía

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Los niveles de energía permitidos u Los niveles de energía permitidos u órbitas del e- son aquellas en que su órbitas del e- son aquellas en que su momento angular m x v x r es un momento angular m x v x r es un múltiplo entero de h/2 , h es la múltiplo entero de h/2 , h es la constante de Planck.constante de Planck.

La energía emitida o absorbida se La energía emitida o absorbida se calcula por diferencia de energía entre calcula por diferencia de energía entre los 2 niveleslos 2 niveles

ΔΔE = EE = Eff – E – Eii

Cuando el e- pasa de una órbita a otra Cuando el e- pasa de una órbita a otra lo hace sin pasar por el espacio entre lo hace sin pasar por el espacio entre las órbitas, es decir salta de una órbita las órbitas, es decir salta de una órbita a otraa otra

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Aciertos del modelo de BohrAciertos del modelo de Bohr Permite explicar por que un átomo Permite explicar por que un átomo

emite luz de colores específicos o emite luz de colores específicos o radiaciones electromagnéticas con radiaciones electromagnéticas con longitudes de onda específicas.longitudes de onda específicas.

En el átomo la energía está En el átomo la energía está cuantizada, es decir esta restringida cuantizada, es decir esta restringida a ciertos valoresa ciertos valores

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Fallas del modelo atómico de BohrFallas del modelo atómico de Bohr

Solo explica el comportamiento para Solo explica el comportamiento para el átomo de hidrógeno o átomos que el átomo de hidrógeno o átomos que posean 1 solo e-posean 1 solo e-

Es incorrecto afirmar que los Es incorrecto afirmar que los electrones se mueven en órbitas electrones se mueven en órbitas circulares con radios fijos alrededor circulares con radios fijos alrededor del núcleodel núcleo

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Espectros atómicosEspectros atómicos Un fenómeno que no podía explicar la física

clásica era la emisión de luz de átomos en estado gaseoso, excitados electrónicamente, conocido como espectros de emisión.

Si mediante suministro de energía, por ejemplo calorífica, se estimula un determinado elemento en su fase gaseosa, sus átomos emiten radiación en ciertas frecuencias del visible, lo que constituye su espectro de emisión.

Si el mismo elemento, también en estado de gas, recibe radiación electromagnética, sus átomos absorben radiación en ciertas frecuencias del visible, precisamente en las mismas en las que emite cuando se estimula mediante calor. Este será su espectro de absorción.

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Espectros atómicosEspectros atómicos

Se cumple, así, la llamada Ley de Kirchoff, que nos indica que todo elemento absorbe radiación en las mismas longitudes de onda en las que la emite. Los espectros de absorción y de emisión resultan ser, pues, el inverso uno del otro.

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El modelo mecánico- cuánticoEl modelo mecánico- cuántico

En 1925 W. Heisenberg, E. Schrodinger, M. En 1925 W. Heisenberg, E. Schrodinger, M. Born, J. Dirac y otros proponen la Born, J. Dirac y otros proponen la mecánica cuántica o mecánica ondulatoriamecánica cuántica o mecánica ondulatoria

Es capaz de explicar la constitución del Es capaz de explicar la constitución del átomo y otros fenómenos fisico-químicos.átomo y otros fenómenos fisico-químicos.

Se fundamenta en:Se fundamenta en:- La teoría de PlanckLa teoría de Planck- La hipótesis de De BroglieLa hipótesis de De Broglie- Principio de incertidumbre de Heisenberg.Principio de incertidumbre de Heisenberg.

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Teoría de De BroglieTeoría de De Broglie

1924 De Broglie extendio el carácter 1924 De Broglie extendio el carácter dual onda - partículadual onda - partícula

Dice que los electrones se comportan Dice que los electrones se comportan como onda-partícula y además todas como onda-partícula y además todas las partículas tienen este las partículas tienen este comportamiento.comportamiento.

Esta teoría no se acepto Esta teoría no se acepto inmediatamente solo unos años inmediatamente solo unos años despuésdespués

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Principio de incertidumbre de Principio de incertidumbre de HeisenbergHeisenberg

Dice: en la naturaleza no es posible Dice: en la naturaleza no es posible conocer con exactitud y en forma conocer con exactitud y en forma simultanea la posición y el momento simultanea la posición y el momento o la cantidad de movimiento (masa o la cantidad de movimiento (masa velocidad) de una partícula.velocidad) de una partícula.

Lo que la mecánica cuántica propone Lo que la mecánica cuántica propone es calcular la probabilidad de es calcular la probabilidad de encontrar al electrón en una encontrar al electrón en una determinada región del átomodeterminada región del átomo

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Ecuación de ShrödingerEcuación de Shrödinger E. Shrödinger utilizando la teoría de E. Shrödinger utilizando la teoría de

De Broglie propone una ecuación que De Broglie propone una ecuación que describe el comportamiento del e- en describe el comportamiento del e- en el átomo de hidrógeno.el átomo de hidrógeno.

Para resolver la ecuación de Para resolver la ecuación de Shrödinger es necesario fijar ciertos Shrödinger es necesario fijar ciertos parámetros denominados parámetros denominados números números cuánticoscuánticos que interpretan el que interpretan el comportamiento energético y comportamiento energético y espacial del e- en el átomo.espacial del e- en el átomo.

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Números cuánticosNúmeros cuánticos

El número cuántico principal (n)El número cuántico principal (n)

El número cuántico secundario (l)El número cuántico secundario (l)

El número cuántico magnético (m)El número cuántico magnético (m)

El número cuántico de espín (s)El número cuántico de espín (s)