TEORIA CUANTICA Y LA ESTRUCTURA ELECTRONICA

DE LOS ATOMOS

Clase 2

Propiedades de onda

Teoría cuántica de Planck

E = h

h: Constante de Planck = 6,63 x 10-34 J.s

Efecto fotoeléctrico

h = KE + BE

h: energía de los fotones que inciden sobre la superficie del metal.KE: energía cinética de los electrones emitidos.BE: energía de unión de los electrones en el metal.

Espectro de emisión del átomo de hidrogeno

2

1n

RE H

RH es la constante de Ryberg y tiene un valor de 2,18 x 10-

18 J

22

11

fiH nnRhE Donde ni <nf

Las series del espectro de emisión del átomo de hidrógeno

Serie nf ni Región del espectroLyman 1 2, 3, 4,… UltravioletaBalmer 2 3, 4, 5,… Visible y ultravioletaParchen 3 4, 5, 6,… InfrarrojoBrackett 4 5, 6, 7,… Infrarrojo

mh

Naturaleza dual del electrón

En donde m es la masa de la partícula y es su velocidad

Mecánica cuántica

4h

px

x y p son las incertidumbres en las mediciones de la posición y el momento

Números cuánticos• Número cuántico principal (n).- Con valores enteros

mayores que la unidad y está relacionado con la distancia promedio del electrón al núcleo en un determinado orbital.

• Número cuántico del momento angular(l).- Expresa la forma de los orbitales. Tiene valores del cero hasta n – 1

• Número cuántico magnético (ml).- Describe la orientación del orbital en el espacio. Para cierto valor de “l” existen (2l + 1) valores enteros para el número cuántico magnético.

• Número cuántico del spin del electrón (ms).- Expresa los dos posibles giros del electrón y toma valores de + ½ y – ½.

Orbitales atómicos

• Orbitales s.- Admite un máximo de dos electrones y tiene forma de esfera.

• Orbitales p.- Con un número máximo de seis electrones.

• Orbitales d.- Admite hasta 10 electrones.

Principio de exclusión de Pauli

No es posible que dos electrones de un átomo tengan los mismos cuatro números cuánticos.

Diamagnetismo y paramagnetismo

Las sustancias paramagnéticas son atraídas por los campos magnéticos, mientras que las sustancias diamagnéticas son repelidas dichos campos.

Por regla general, cualquier átomo con un número impar de electrones debe ser paramagnético, pero los átomos con un número par de electrones pueden ser diamagnéticos o paramagnéticos (esto dependerá del apareamiento de los electrones).

Principio de Hund

Considera que para un subnivel en los orbitales de un mismo tipo, los electrones ocupan cada orbital separado con electrones de spin paralelo antes de que dichos orbitales se ocupen por un par de electrones con spin opuesto, por ejemplo para el boro y el nitrógeno.

Principio de construcción (Aufbau).