http://webcache.googleusercontent.com/search? q=cache:zOcpEDL5SRAJ:html.rincondelvago.com/teoriacuantica.html+teoria+cuantica+y+estructura+atomica&cd=1&hl=es419&ct=clnk&gl=mx&client=firefox-a&source=www.google.com.mx http://www.monografias.com/trabajos/estruatomica/estruatomica.shtml http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/rutherford/rutherford.html http://www.mitecnologico.com/iem/Main/Quimica 1.1 base experimental de la teoria cuantica BASE EXPERIMENTAL DE LA TEORA CUANTICA

Nmero Atmico.- Nmero de electrones que es igual a su nmero de protones del elemento. Nmero de Masa.- Es la suma de protones y neutrones que contiene el ncleo. Istopo.- Es el elemento que tiene igual nmero atmico que otro con distinto nmero de neutrones y por lo tanto diferente nmero de masa. Masa Atmica.- Es la suma promedio de los istopos que existen en la naturaleza comparado con el carbono 12 (C). Es la suma promedio de los istopos. Masa Formula.- Es la suma de la masa atmica de todos los tomos presentes en la formula. Masa Molecular.- La suma de las masas atmicas de todos los tomos que forman una molcula y se expresa en U. M. A.. Negro de Carbono Negro de Humo.- producto del carbono derivado del petrleo y se asemeja a lo que es el cuerpo negro. Ejemplo: Las llantas de los carros.

CARACTERSTICAS DEL ATOMO Son las unidades ms pequeas de un elemento qumico. En la filosofa de la antigua Grecia, la palabra tomo se empleaba para referirse a la parte de materia ms pequea que poda concebirse. Esa partcula fundamental, se consideraba indestructible. De hecho, tomo significa en griego no divisible. Los qumicos se dieron cuenta muy pronto de que todos los lquidos, gases y slidos se pueden descomponer en sus constituyentes ltimos, o elementos. La curiosidad acerca del tamao y masa del tomo atrajo a cientos de cientficos durante un largo periodo en el que la falta de instrumentos y tcnicas apropiadas impidi obtener respuestas satisfactorias. Posteriormente se disearon numerosos experimentos ingeniosos para determinar el tamao y masa de los diferentes tomos. El tomo ms ligero, es el de hidrgeno, tiene un dimetro de aproximadamente 10-10 m (0,0000000001 m) y una masa alrededor de 1,7 10-27 kg. Un tomo es tan pequeo que una sola gota de agua contiene ms de mil trillones de tomos. * ** BASE EXPERIMENTAL DE LA TEORA CUNTICA APLICADA A LA ESTRUCTURA ATMICA Cmo pueden encontrarse los electrones en los tomos de forma que absorban y emitan energa como cuantos?. Para resolver esta pregunta, Bohr sugiri que los electrones deben hallarse en rbitas de cierto tamao, movindose a cierta velocidad. Entonces, los electrones deben tener cierta energa. Si el electrn absorbe energa, se mover en un rbital de mayor energa y ms alejada del ncleo. Si pierde energa, el electrn se mover en otra rbita ms cercana al ncleo. La teora cuntica indujo la idea de que los electrones en las orbitas, tienen una cantidad de energa (se dice que los electrones se encuentran en ciertos niveles de energa). **

Bohr aplico estas ideas al tomo de hidrgeno y calculo matemticamente cual seria la frecuencia de la radiacin emitida por el hidrgeno, desafortunadamente, esa teora no funciono tambin con elementos cuyos tomos son ms complejos que los del hidrgeno. Como resultado del trabajo terico y experimental, se ha llegado a desarrollar una representacin de la estructura atmica, que explica en forma satisfactoria los fenmenos qumicos. Ms que describir al electrn como si se encontrase en un orbital perfectamente definido, la nueva teora cuntica sugiere que existen en regiones que se conocen como capas. Cada capa tiene la capacidad para contener a mas de un electrn, aun cuando existe un limite superior, dependiendo de la capa que s este considerando. A diferencia de la orbita, una capa tiene una ubicacin menos definida alrededor del ncleo.

1.-teorias de la luz, cuerpo negro y efecto fotoelectrico, teoria de max planck 1.1.1. Taoria de la luz cuerpo negro y efecto fotoelectrico teoria de max plank. CUERPO NEGRO Y TEORA DE PLANCK El fsico alemn Max Karl Ernst Ludwig Planck en 1900, dice que la interaccin entre la materia y la radiacin, no se verifica de manera continua, sino por pequeas pulsadas llamados cuantos (radiaciones electromagnticas emitidas en unidades discretas de energa), como resultado de los estudios de la radiacin del cuerpo negro (cuerpo o superficie ideal, que absorbe toda la energa radiante sin reflejar ninguna). Planck diseo una frmula matemtica que describiera las curvas reales con exactitud, para demostrar que no todas las formas de radiacin electromagntica estaban constituidas por ondas, despus, dedujo una hiptesis fsica que pudiera explicar la frmula. Su hiptesis fue que la energa slo es radiada en cuantos cuya energa es h, donde es la frecuencia de la radiacin y h es el `cuanto de accin', ahora conocido como constante de Planck. Segn Planck, la energa de un cuanto de luz (fotn), es igual a la frecuencia de la luz multiplicada por una constante. La primera medida fiable de la constante de Planck (1916) se debi al fsico

estadounidense Robert Millikan. El valor actualmente aceptado es h = 6,626 10-34 juliossegundo. CUERPO NEGRO Y TEORA DE PLANCK El fsico alemn Max Karl Ernst Ludwig Planck en 1900, dice que la interaccin entre la materia y la radiacin, no se verifica de manera continua, sino por pequeas pulsadas llamados cuantos (radiaciones electromagnticas emitidas en unidades discretas de energa), como resultado de los estudios de la radiacin del cuerpo negro (cuerpo o superficie ideal, que absorbe toda la energa radiante sin reflejar ninguna). Planck diseo una frmula matemtica que describiera las curvas reales con exactitud, para demostrar que no todas las formas de radiacin electromagntica estaban constituidas por ondas, despus, dedujo una hiptesis fsica que pudiera explicar la frmula. Su

hiptesis fue que la energa slo es radiada en cuantos cuya energa es h, donde es la frecuencia de la radiacin y h es el `cuanto de accin', ahora conocido como constante de Planck. Segn Planck, la energa de un cuanto de luz (fotn), es igual a la frecuencia de la luz multiplicada por una constante. La primera medida fiable de la constante de Planck (1916) se debi al fsico estadounidense Robert Millikan. El valor actualmente aceptado es h = 6,626 10-34 juliossegundo. ECUACIN DE PLANCK E " f La energa es directamente proporcional a al frecuencia.

TEORA DE PLANCK En 1900 emiti una hiptesis que interpretaba los resultados experimentales satisfactoriamente como los cuerpos captaban o emitan energa. Segn Planck, la energa emitida o captada por un cuerpo en forma de radiacin electromagntica es siempre un mltiplo de la constante h, llamada posteriormente constante de Planck por la frecuencia v de la radiacin. e =nhv h=6,62 10-34 Js, constante de Planck v=frecuencia de la radiacin

A hv le llam cuanto de energa. Que un cuanto sea ms energtico que otro depender de su frecuencia 1.1.2 espectro y series espectralesBohr obtuvo una frmula general para la radiacin emitida por el tomo de hidrgeno, que no slo proporcionaba las longitudes de onda de las lneas de Balmer, sino que predeca correctamente otras series de lneas que se observaron posteriormente en la zona ultravioleta e infrarroja del espectro del hidrgeno. http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r7607.DOC Espectros de emisin y series espectrales. ESPECTROS Cuando hacemos pasar la luz a travs de un prisma ptico se produce el efecto llamado dispersin que consiste en la separacin de las distintas longitudes de onda que forman el rayo incidente. La luz blanca produce al descomponerla lo que llamamos un espectro continuo, que contiene el conjunto de colores que corresponde a la gama de longitudes de onda que la integran. Sin embargo, los elementos qumicos en estado gaseoso y sometido a temperaturas elevadas producen espectros discontinuos en los que se aprecia un conjunto de lneas que corresponden a emisiones de slo algunas longitudes de onda. El siguiente grfico muestra el espectro de emisin del sodio:

El conjunto de lneas espectrales que se obtiene para un elemento concreto es siempre el mismo, incluso si el elemento forma parte de un compuesto complejo y cada elemento produce su propio espectro

diferente al de cualquier otro elemento. Esto significa que cada elemento tiene su propia firma espectral.

Si hacemos pasar la luz blanca por una sustancia antes de atravesar el prisma slo pasarn aquellas longitudes de onda que no hayan sido absorbidas por dicha sustancia y obtendremos el espectro de absorcin de dicha sustancia. El grfico siguiente muestra el espectro de absorcin del sodio: Observa que el sodio absorbe las mismas longitudes de onda que es capaz de emitir. La regularidad encontrada en los espectros discontinuos supone un apoyo muy importante para comprender la estructura de los tomos. Las tcnicas espectroscpicas se empezaron a utilizar en el siglo XIX y no tardaron en dar sus primeros frutos. As en 1868 el astrnomo francs P.J.C. Janssen se traslad a la India con el objeto de observar un eclipse de sol y utilizar el espectroscopio, desarrollado ocho aos antes, para hacer un estudio de la cromosfera solar. Como resultado de sus observaciones anunci que haba detectado una nueva lnea espectroscpica, de tono amarillo, que no perteneca a ninguno de los elementos conocidos hasta ese momento. En el mismo ao, el qumico Frankland y el astrnomo Lockyer dedujeron que la citada lnea corresponda a un nuevo elemento al que llamaron Helio (del griego helios que significa Sol) por encontrarse en el espectro solar. Durante ms de veinticinco aos se pens que el helio slo exista en el Sol, hasta que, en 1895 W. Ramsay lo descubriera en nuestro planeta. Espectros de Absorcin As como muchos importantes descubrimientos cientficos, las observaciones de Fraunhofer sobre las lneas espectrales del sol fue completamente accidental. Fraunhofer no estaba observando nada de ese tipo; simplemente estaba probando algunos modernos prismas que el haba hecho. Cuando la luz del sol pas por una pequea hendidura y luego a travs del prisma, form un espectro con los colores del arco iris, tal como Fraunhofer esperaba, pero para su sorpresa, el espectro contena una serie de lneas oscuras. Lneas oscuras? Eso es lo opuesto de todo lo que hemos venido hablando. Usted me ha dicho que los diferentes elementos crean una serie de lneas brillantes a determinadas longitudes de onda.

Eso es lo que ocurre cuando un elemento es calentado. En trminos del modelo de Bohr, el calentar los tomos les d una cierta energa extra, as que algunos electrones pueden saltar a niveles superiores de energa. Entonces, cuando uno de estos electrones vuelve al nivel inferior, emite un fotn--en una de las frecuencias especiales de ese elemento, por supuesto. Y esos fotones crean las lneas brillantes en el espectro que usted me mostr.

Exactamente--eso es lo que se llama espectro de emisin. Pero hay otra forma en que un elemento puede producir un espectro. Suponga que en lugar de una muestra calentada de un elemento, usted tiene ese mismo elemento en la forma de un gas relativamente fro. Ahora, digamos que una fuente de luz blanca--conteniendo todas las longitudes de onda visibles--es dirigida al gas. Cuando los fotones de la luz blanca pasan a travs del gas, algunos de ellos pueden interactuar con los tomos--siempre que tengan la frecuencia apropiada para empujar un electrn de ese elemento hasta un nivel superior de energa. Los fotones en esas frecuencias particulares son absorbidos por el gas. Sin embargo, como usted lo anot antes, los tomos son "transparentes" a los fotones de otras frecuencias. Entonces todas las otras frecuencias saldran intactas del gas. As, el espectro de la luz que ha pasado a travs del gas tendra algunos "agujeros" en las frecuencias que fueron absorbidas.

Es correcto. El espectro con estas frecuencias faltantes se llama espectro de absorcin. (Note que las lneas oscuras en un espectro de absorcin aparecen en las mismas exactas frecuencias de las lneas brillantes en el correspondiente espectro de emisin.) Y eso fu lo que vio Fraunhofer? Si. Bajo un cuidadoso examen, el espectro "continuo" del sol result ser un espectro de absorcin. Para llegar a la tierra, la luz del sol necesita pasar a travs de la atmsfera del sol, que est mucho ms fra que la parte del sol en que la luz es emitida. Los gases en la atmsfera del sol absorben ciertas frecuencias, creando las cerca de 600 lneas oscuras que Fraunhofer observ. (Se llaman lneas de Fraunhofer, en su honor.) Sin embargo, Fraunhofer nunca supo de todo

esto. Nadie pudo ofrecer una explicacin de las lneas espectrales hasta algunas dcadas ms tarde. 1.2 Atomo de bohr http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Bohr El modelo atmico de Bohr o de Bohr-Rutherford es un modelo clsico del tomo, pero fue el primer modelo atmico en el que se introduce una cuantizacin a partir de ciertos postulados (ver abajo). Fue propuesto en 1913 por el fsico dans Niels Bohr, para explicar cmo los electrones pueden tener rbitas estables alrededor del ncleo y por qu los tomos presentaban espectros de emisin caractersticos (dos problemas que eran ignorados en el modelo previo de Rutherford). Adems el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas del efecto fotoelctrico, explicado por Albert Einstein en 1905.

1.2.1 Aportaciones de bohr al modelo mecnico quntico En 1913, Niels Bohr desarroll su clebre modelo atmico de acuerdo a tres postulados fundamentales: Primer postulado Los electrones describen rbitas circulares en torno al ncleo del tomo sin radiar energa.

La causa de que el electrn no radie energa en su rbita es, de momento, un postulado, ya que segn la electrodinmica clsica un carga en movimiento acelerado debe emitir energa en forma de radiacin. Para conseguir el equilibrio en la rbita circular, las dos fuerzas que siente el electrn: la fuerza coulombiana, atractiva, por la presencia del ncleo y la fuerza centrfuga, repulsiva por tratarse de un sistema no inercial, deben ser iguales en mdulo en toda la rbita. Esto nos da la siguiente expresin: k{Ze^2 \over r^2} = {m_ev^2 \over r}

Donde el primer trmino es la fuerza elctrica o de Coulomb, y el segundo es la fuerza centrfuga; k es la constante de la fuerza de Coulomb, Z es el nmero atmico del tomo, e es la carga del electrn, me es la masa del electrn, v es la velocidad del electrn en la rbita y r el radio de la rbita. En la expresin anterior podemos despejar el radio, obteniendo:

Y ahora con sta ecuacin y sabiendo que la energa total es la suma de las energas cintica y potencial:

Donde queda expresada la energa de una rbita circular para el electrn en funcin del radio de dicha rbita. Segundo postulado No todas las rbitas para electrn estn permitidas, tan solo se puede encontrar en rbitas cuyo radio cumpla que el momento angular, L, del electrn sea un mltiplo entero de

A partir de sta condicin y de la expresin para el radio obtenida antes, podemos eliminar v y queda la condicin de cuantizacin para los radios permitidos:

con ; subndice introducido en esta expresin para resaltar que el radio ahora es una magnitud discreta, a diferencia de lo que deca el primer postulado. Ahora, dndole valores a n, nmero cuntico principal, obtenemos los radios de las rbitas permitidas. Al primero de ellos (con n=1), se le llama radio de Bohr:

expresando el resultado en ngstrm. Del mismo modo podemos ahora sustituir los radios permitidos rn en la expresin para la energa de la rbita y obtener as la energa correspondiente a cada nivel permitido:

Igual que antes, para el tomo de Hidrgeno (Z=1) y el primer nivel permitido (n=1), obtenemos:

que es la llamada energa del estado fundamental del tomo de Hidrgeno. Y podemos expresar el resto de energas para cualquier Z y n como:

Tercer postulado El electrn solo emite o absorbe energa en los saltos de una rbita permitida a otra. En dicho cambio emite o absorbe un fotn cuya energa es la diferencia de energa entre ambos niveles. Este fotn, segn la ley de Planck tiene una energa:

donde ni identifica la rbita inicial y nf la final, y es la frecuencia. Entonces las frecuecias de los fotones emitidos o absorbidos en la transicin sern:

A veces, en vez de la frecuencia se suele dar la inversa de la longitud de onda:

sta ltima expresin fue muy bien recibida porque explicaba tericamente la formula fenomenolgica hallada antes por Balmer para describir las lneas observadas desde finales del siglo XIX en la desexcitacin del Hidrgeno, que venan dadas por:

con s la constante de Rydberg para el hidrgeno. Y como vemos, la expresin terica para el caso nf = 2, es la expresin predicha por Balmer, y el valor medido experimentalmente de la constante de Rydberg (1.097107m 1), coincide con el valor de la formula terica. Se puede demostrar que este conjunto de hiptesis corresponde a la hiptesis de que los electrones estables orbitando un tomo estn descritos por funciones de onda estacionarias. Un modelo atmico es una representacin que describe las partes que tiene un tomo y como estn dispuestas para formar un todo. Basndose en la consigui cuantizar las rbitas observando las lneas del espectro.

1.2.2 http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Sommerfeld Teoria cuantica de somerfild En 1916, Arnold Sommerfield expuso ciertas modificaciones a la teora de Bohr diciendo que los electrones podan viajar en rbitas elpticas y

circulares. En su teora, introdujo un parmetro ( ! ) !=n-1, agregado al parmetro sealado por Bohr ( n ). En el modelo atmico de Sommerfield ( n ) es igual a 1, 2, 3, etc., y la estructura ele ( ! ) indica el grado en la que la circunferencia sufre desviaciones. Los valores de n y l estn ntimamente relacionados. http://webcache.googleusercontent.com/search? q=cache:zOcpEDL5SRAJ:html.rincondelvago.com/teoriacuantica.html+teoria+cuantica+y+estructura+atomica&cd=1&hl=es419&ct=clnk&gl=mx&client=firefox-a&source=www.google.com.mx TEORA ATMICA DE SOMMERFIELD En 1916, Arnold Sommerfield expuso ciertas modificaciones a la teora de Bohr diciendo que los electrones podan viajar en rbitas elpticas y circulares. En su teora, introdujo un parmetro ( ! ) !=n-1, agregado al parmetro sealado por Bohr ( n ). En el modelo atmico de Sommerfield ( n ) es igual a 1, 2, 3, etc., y la estructura ele ( ! ) indica el grado en la que la circunferencia sufre desviaciones. Los valores de n y l estn ntimamente relacionados. Reydberg estableci una regla con la cual determina el numero de electrones que hay en un rbital 2n2 , pero despus del cuarto nivel ya no se cumple la regla ni tampoco con los polielectrnicos. En el ultimo orbital solo pueden haber como mximo 8 electrones. Nivel n = 1 2 ( 1 )2 = 2 Nivel n = 2 2 ( 2 )2 = 8 Nivel n = 3 2 ( 3 )2 = 18 Nivel n = 4 2 ( 4 )2 = 32 El estado energtico de un electrn queda definido por dos nmeros, n y ! . Los trminos espectrales s, p, d, f que provienen del espectro del hidrgeno. Tambin sugiri que los electrones en los metales se encuentran en una disposicin cuntica en la que los niveles de baja energa disponibles para los electrones se hallan casi completamente ocupados.

El modelo atmico de Sommerfeld es un modelo atmico hecho por el fsico alemn Arnold Sommerfeld (1868-1951) que bsicamente es una generalizacin relativista del modelo atmico de Bohr (1913).

Insuficiencias del modelo de Bohr El modelo atmico de Bohr funcionaba muy bien para el tomo de hidrgeno, sin embargo, en los espectros realizados para tomos de otros elementos se observaba que electrones de un mismo nivel energtico tenan distinta energa, mostrando que exista un error en el modelo. Su conclusin fue que dentro de un mismo nivel energtico existan subniveles, es decir, energas ligeramente diferentes para un nivel energtico dado. Adems desde el punto de vista terico, Sommerfeld haba encontrado que en ciertos tomos las velocidades de los electrones alcanzaban una fraccin apreciable de la velocidad de la luz. Sommerfeld estudi la cuestin para electrones relativistas. Caractersticas del modelo

rbitas elpticas en el modelo de Sommerfeld.

En 1916, Sommerfeld perfeccion el modelo atmico de Bohr intentando paliar los dos principales defectos de ste. Para eso introdujo dos modificaciones bsicas: rbitas casi-elpticas para los electrones y velocidades relativistas. En el modelo de Bohr los electrones slo giraban en rbitas circulares. La excentricidad de la rbita dio lugar a un nuevo nmero cuntico: el nmero cuntico azimutal, que determina la forma de los orbitales, se lo representa con la letra l y toma valores que van desde 0 hasta n-1. Las rbitas con:

Para hacer coincidir las frecuencias calculadas con las experimentales, Sommerfeld postul que el ncleo del tomo no permanece inmvil, sino que tanto el ncleo como el electrn se mueven alrededor del centro de masas del sistema, que estar situado muy prximo al ncleo al tener este una masa varios miles de veces superior a la masa del electrn. Para explicar el desdoblamiento de las lneas espectrales, observando al emplear espectroscopios de mejor calidad, Sommerfeld supone que las rbitas del electrn pueden ser circulares y elpticas. Introduce el nmero cuntico secundario o azimutal, en la actualidad llamado l, que tiene los valores 0, 1, 2,(n-1), e indica el momento angular del electrn en la rbita en unidades de determinando los subniveles de energa en cada nivel cuntico y la excentricidad de la rbita.

Resumen

En 1916, Arnold Sommerfeld, con la ayuda de la relatividad de Albert Einstein, hizo las siguientes modificaciones al modelo de Bohr: 1. Los electrones se mueven alrededor del ncleo en rbitas circulares o elpticas. 2. A partir del segundo nivel energtico existen dos o ms subniveles en el mismo nivel. 3. El electrn es una corriente elctrica minscula. En consecuencia el modelo atmico de Sommerfeld es una generalizacin del modelo atmico de Bohr desde el punto de vista relativista, aunque no pudo demostrar las formas de emisin de las rbitas elpticas, solo descart su forma circular. 1.3 Estructura atomica 1.3.1 principio de inseridumbre de heinsemberg PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG El fsico alemn Werner Heisenberg en 1926, expreso que es imposible conocer con presin y simultneamente la posicin y velocidad del electrn, ya que al determinar la velocidad se altera el valor real de su posicin. http://es.wikipedia.org/wiki/Relaci%C3%B3n_de_indeterminaci %C3%B3n_de_Heisenberg En mecnica cuntica, la relacin de indeterminacin de Heisenberg o principio de incertidumbre establece el lmite ms all del cual los conceptos de la fsica clsica no pueden ser empleados. Sucintamente, afirma que no se puede determinar, en trminos de la fsica clsica, simultneamente y con precisin arbitraria, ciertos pares de variables fsicas, como son, por ejemplo, la posicin y el momento lineal (cantidad de movimiento) de un objeto dado. En otras palabras, cuanta mayor certeza se busca en determinar la posicin de una partcula, menos se conoce su cantidad de movimiento lineal y, por tanto, su velocidad. Esto implica que las partculas, en su movimiento, no tienen asociada una trayectoria definida como lo tienen en la fsica newtoniana. Este principio fue enunciado por Werner Heisenberg en 1927.

Grfico del Principio de Indeterminacin de Heisenberg. Explicacin cualitativa del principio de incertidumbre La explicacin "divulgativa" tradicional del principio de incertidumbre afirma que las variables dinmicas como posicin, momento angular, velocidad, momento lineal, etc, son definidas en Fsica de manera operacional, esto es, en trminos relativos al procedimiento experimental por medio del cual son medidas: la posicin se definir con respecto a un sistema de referencia determinado, definiendo el instrumento de medida empleado y el modo en que tal instrumento se usa (por ejemplo, midiendo con una regla la distancia que hay de tal punto a la referencia). Sin embargo, cuando se examinan los procedimientos experimentales por medio de los cuales podran medirse tales variables en microfsica, resulta que la medida siempre acabar perturbando el propio sistema de medicin. En efecto, si por ejemplo pensamos en lo que sera la medida de la posicin y velocidad de un electrn, para realizar la medida (para poder "ver" de algn modo el electrn) es necesario que un fotn de luz choque con el electrn, con lo cual est modificando su posicin y velocidad; es decir, por el mismo hecho de realizar la medida, el experimentador modifica los datos de algn modo, introduciendo un error que es imposible de reducir a cero, por muy perfectos que sean nuestros instrumentos. Esta descripcin cualitativa del principio, sin ser totalmente incorrecta, es engaosa en tanto que omite el principal aspecto del principio de incertidumbre: el principio de incertidumbre establece el lmite ms all del cul los conceptos de la fsica clsica no pueden ser empleados. La fsica clsica concibe sistemas fsicos descritos por medio de variables perfectamente definidas en el tiempo (velocidad,

posicin,...) y que en principio pueden conocerse con la precisin que se desee. Aunque en la prctica resultara imposible determinar la posicin de una partcula con un precisin infinitesimal, la fsica clsica concibe tal precisin como alcanzable: es posible y perfectamente concebible afirmar que tal o cual partcula, en el instante de tiempo exacto 2s, estaba en la posicin exacta 1,57m. En cambio, el principio de incertidumbre, al afirmar que existe un lmite fundamental a la precisin de la medida, en realidad est indicando que si un sistema fsico real se describe en trminos de la fsica clsica, entonces se est haciendo una aproximacin, y la relacin de incertidumbre nos indica la calidad de esa aproximacin. Por motivos culturales y educativos, las personas se suelen enfrentar al principio de incertidumbre por primera vez estando condicionadas por el determinismo de la fsica clsica. En ella, la posicin x de una partcula puede ser definida como una funcin continua en el tiempo, x=x(t). Si la masa de esa partcula es m y se mueve a velocidades suficientemente inferiores a la de la luz, entonces el momento lineal de la partcula se define como masa por velocidad, siendo la velocidad la primera derivada en el tiempo de la posicin: p=m dx/dt. Dicho esto, atendiendo a la explicacin habitual del principio de incertidumbre, podra resultar tentador creer que la relacin de incertidumbre simplemente establece una limitacin sobre nuestra capacidad de medida que nos impide conocer con precisin arbitraria la posicin inicial x(0) y el momento lineal inicial p(0). Ocurre que si pudiramos conocer x(0) y p(0), entonces la fsica clsica nos ofrecera la posicin y la velocidad de la partcula en cualquier otro instante; la solucin general de las ecuaciones de movimiento depender invariablemente de x(0) y p(0). Esto es, resolver las ecuaciones del movimiento lleva a una familia o conjunto de trayectorias dependientes de x(0) y p(0); segn que valor tomen x(0) y p(0), se tendr una trayectoria dentro de esa familia u otra, pero la propia resolucin de las ecuaciones limita el nmero de trayectorias a un conjunto determinado de ellas. Segn se ha razonado, de acuerdo con el principio de incertidumbre x(0) y p(0) no se pueden conocer exactamente, as que tampoco podrn conocerse x(t) y p(t) en cualquier otro instante con una precisin arbitraria, y la trayectoria que seguir la partcula no podr conocerse de manera absolutamente exacta. Este razonamiento es, sin embargo, incorrecto, pues en l subyace la idea de que, pese a que x(0) y p(0) no se pueden conocer exactamente, es posible continuar usando la descripcin clsica en virtud de la cual una partcula seguir una trayectoria definida por la solucin general de las ecuaciones de movimiento, introduciendo la nocin aadida de que las condiciones iniciales x(0) y p(0) no pueden conocerse al detalle: esto es, no podemos conocer exactamente qu

trayectoria va a seguir la partcula, pero estaremos aceptando que, de facto, va a seguir una. Esta forma de proceder es, sin embargo, totalmente incorrecta: el principio de incertidumbre conlleva un desvo completo de las concepciones clsicas, haciendo que la nocin clsica de trayectoria debe ser desechada: preguntar cules son simultneamente los valores de x(t) y p(t) es un absurdo. As dicho, podra resultar paradjico que primero se establezca una relacin de incertidumbre en trminos de posicin x y momento lineal p, para luego afirmar que x y p, que aparecen en dicha relacin, no tienen sentido: si no tienen sentido, qu sentido puede tener una relacin que las emplee? Ocurre que, en fsica cuntica, es posible introducir una serie de entidades matemticas x y p que se correspondan en muchos aspectos con la posicin y el momento clsicos. Dichas entidades no son, no obstante, exactamente iguales a la posicin y el momento clsicos: el principio de incertidumbre sencillamente indica que si interpretamos esas entidades como posicin y momento lineal -y por tanto interpretamos el movimiento de una forma clsica-, entonces existe un lmite fundamental en la precisin con que dichas variables pueden ser conocidas; esto es, si intentamos introducir variables clsicas e intentamos interpretar el movimiento de forma clsica, la precisin con que estas variables pueden ser especificadas est limitada. Consecuencias de la relacin de indeterminacin ste principio supone un cambio bsico en la naturaleza de la fsica, ya que se pasa de un conocimiento absolutamente preciso en teora (aunque no en el conocimiento basado slo en probabilidades). Aunque debido a la pequeez de la constante de Planck, en el mundo macroscpico la indeterminacin cuntica es casi siempre completamente despreciable, y los resultados de las teoras fsicas deterministas, como la teora de la relatividad de Einstein, siguen teniendo validez en todos casos prcticos de inters. Las partculas, en mecnica cuntica, no siguen trayectorias definidas. No es posible conocer exactamente el valor de todas las magnitudes fsicas que describen el estado de movimiento de la partcula en ningn momento, sino slo una distribucin estadstica. Por lo tanto no es posible asignar una trayectoria a una partcula. S se puede decir que hay una determinada probabilidad de que la partcula se encuentre en una determinada regin del espacio en un momento determinado. Comnmente se considera que el carcter probabilstico de la mecnica cuntica invalida el determinismo cientfico. Sin embargo, existen varias Interpretaciones de la Mecnica cuntica y no todas

llegan a esta conclusin. Segn puntualiza Stephen Hawking, la mecnica cuntica es determinista en s misma, y es posible que la aparente indeterminacin se deba a que realmente no existen posiciones y velocidades de partculas, sino slo ondas. Los fsicos cunticos intentaran entonces ajustar las ondas a nuestras ideas preconcebidas de posiciones y velocidades. La inadecuacin de estos conceptos sera la causa de la aparente impredecibilidad Enunciado matemtico Si se preparan varias copias idnticas de un sistema en un estado determinado, como puede ser un tomo, las medidas de la posicin y de la cantidad de movimiento variarn de acuerdo con una cierta distribucin de probabilidad caracterstica del estado cuntico del sistema. Las medidas del objeto observable sufrirn desviacin estndar x de la posicin y el momento p. Verifican entonces el principio de indeterminacin que se expresa matemticamente como:

En la fsica de sistemas clsicos esta indeterminacin de la posicinmomento no se manifiesta puesto que se aplica a estados cunticos del tomo y h es extremadamente pequeo. Una de las formas alternativas del principio de indeterminacin ms conocida es la indeterminacin tiempo-energa que puede escribirse como:

Esta forma es la que se utiliza en mecnica cuntica para explorar las consecuencias de la formacin de partculas virtuales, utilizadas para estudiar los estados intermedios de una interaccin. Esta forma del principio de indeterminacin es tambin la utilizada para estudiar el concepto de energa del vaco. Expresin general de la relacin de indeterminacin

Adems de las dos formas anteriores existen otras desigualdades como la que afecta a las componentes Ji del momento angular total de un sistema

Donde i, j, k son distintos y Ji denota la componente del momento angular a lo largo del eje xi. Donde i, j, k son distintos y Ji denota la componente del momento angular a lo largo del eje xi. Ms generalmente si en un sistema cuntico existen dos magnitudes fsicas a y b representadas por los operadores u observables denotados como en general no ser posible preparar una coleccin de sistemas todos ellos en el estado donde las desviaciones estndar de las medidas de a y b no satisfagan la condicin:

Estimacin de la energa de niveles fundamentales

Mediante el principio de incertidumbre es posible estimar la energa del punto cero de algunos sistemas. Para ello supondremos que en tales sistemas el punto cero cumple que la partcula estara clasicamente en reposo (a nivel cuntico significa que el valor esperado del momento es nulo). Este mtodo del clculo de energas tan solo da una idea del orden de magnitud del estado fundamental, nunca siendo un mtodo de clculo del valor exacto (en algn sistema puede resultar que el valor obtenido sea el exacto pero ello no deja de ser ms que una simple casualidad). La interpretacin fsica del mtodo es que debido al principio de incertidumbre, la localizacin de la partcula tiene un coste energtico (el trmino de la energa cintica), de modo que cuanto ms cerca del centro de fuerzas est la partcula ms energa tendr el sistema debido a las fluctuaciones cunticas, de modo que en el nivel fundamental el sistema minimizar su energa total.

En el nivel fundamental la energa ha de ser mnima de modo que:

Casualmente este es exactamente la energa del estado fundamental de un tomo hidrogenoide. El objetivo del mtodo es la estimacin del valor, si bien en este ejemplo particular obtenido es idntico al calculado formalmente. Oscilador armnico unidimensional Empleando como estimacin:

Como se puede observar el valor obtenido es el doble del punto cero del oscilador armnico, de modo que aunque el valor obtenido no sea exacto el orden de magnitud s es el correcto. Partcula en un pozo Sea una partcula que se encuentra confinada en un pozo infinito de anchura 2a. Dado que las nicas posiciones posibles de la partcula se encuentran dentro del pozo se puede estimar que:

Como se observa el resultado obtenido difiere en un factor algo superior a 2 del valor real, pero de nuevo el orden de magnitud es el correcto. Este clculo da una idea de las energas que hay que aportar para confinar una cierta prticula en una regin, tal como puede ser un nuclen en el ncleo.

1.3.2 Principio de dualidad postulado de broglie PRINCIPIO O TEORA DE LA DUALIDAD El fsico francs Louis de Broglie en 1924, considero, que la luz no solo es un efecto corpuscular sino tambin ondulatorio. La dualidad ondacorpsculo es la posesin de propiedades tanto ondulatorias como corpusculares por parte de los objetos subatmicos. La teora de la dualidad de la materia considera que la materia tiene un comportamiento corpsculo-onda partcula-onda. = longitud de onda h = constante de Planck m = masa del electrn v = velocidad de la partcula-onda http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r7611.DOC http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/quimica/t24.htm http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/quimica/t24.htm Dualidad Onda-Partcula En 1924 el fsico francs Louis Vctor de Broglie sugiri que era posible contemplar las partculas elementales como si fuesen ondas. Utilizando la famosa ecuacin de Einstein que relaciona masa y energa y la ecuacin de Planck que relaciona la energa de una radiacin con su frecuencia, de Broglie demostr que toda partcula acta tambin como una onda de cierta longitud. En principio, esta conclusin puede ser extendida a cualquier cuerpo. Sin embargo, de la expresin obtenida por de Broglie y las observaciones experimentales hechas se deduce que cuanto ms masiva es una partcula, ms prominente es su comportamiento como tal, y menor es la posibilidad de contemplar su aspecto de onda. La dualidad onda-partcula tiene consecuencias importantes a nivel subatmico, pero tambin sirve para explicar ciertos comportamientos

experimentales de la luz y otras radiaciones, como la difraccin y los fenmenos de interferencia. La teora de los "cuantos" fue revolucionaria para su poca. Incluso el mismo Planck no crey en la existencia real de los fotones en un principio y su aplicacin al anlisis de la radiacin del cuerpo negro fue casi un juego mental. Pero pronto, la virtud de apreciar el trabajo en equipo entre los hombres de ciencia, de reunirse a debatir sus hiptesis y valorar el intercambio de opiniones, hizo posible el desarrollo de la mecnica cuntica, base de la fsica moderna. Un logro de esta magnitud no poda haber sido obra de un solo hombre, sino la integracin del trabajo de muchos equipos, primero en Europa, hasta la Segunda Guerra Mundial, y posteriormente, en Estados Unidos. Estos experimentos en los que la luz y los electrones se comportaban como partculas condujeron al francs Louis De Broglie en 1924 a enunciar su famosa hiptesis de la dualidad onda-corpsculo, afirmando que la luz tiene una doble naturaleza, es decir, se propaga mediante ondas electromagnticas y manifiesta el comportamiento ondulatorio, pero que en ciertos experimentos de interaccin con la materia ofrece un comportamiento corpuscular. Eso s, jams presenta sicarcter. Esta hiptesis no la redujo De Broglie exclusivamente a la luz, sino a todas las partculas materiales. La longitud de onda de la onda asociada a una partcula de masa m que se mueve con velocidad v se calcula, segn De Broglie, mediante la expresin:

: 1.3.3 ecuacion de onda de shrodinger La ecuacin de Schrodinger describe la evolucin (determinista) de un campo F llamado funcin de ondas. Esta ecuacin en una dimensin es de la forma:

Donde `h es la constante de Planck, F(x,t) es el campo que representa a una partcula en el instante t, m es la masa de dicha partcula, V(x)

es el potencial al que se ve sometida y H es el operador Hamiltoniano (que es Hermtico). La funcin de ondas es la magnitud que contiene toda la informacin accesible a un observador externo al sistema (notar que es una variable compleja). Para evitar el uso continuado de m y `h, reescalamos el tiempo t t`h y el espacio lo que nos da una ecuacin de Schrodinger equivalente a (1) pero con `h = 1 y m = 1/2. Esta ecuacin reescalada ser la que utilicemos a partir de ahora. El carcter fsico de la funcin de ondas fue dado por Max Born al interpretar que

es proporcional a la probabilidad de encontrar la partcula en el punto x en el instante t. Para que sea una probabilidad, debemos de garantizar que

Esto es, las funciones de onda han de ser de cuadrado integrable luego han de pertenecer a un espacio de Hilbert. Notar que la integral de probabilidad es una constante durante la evolucin. Finalmente decir que la solucin formal de la ecuacin de Schrodinger es

Donde el operador es unitario al ser H hermtico. Esta ltima propiedad nos ser til a la hora de hallar la desratizacin ms adecuada. RESUMEN ACERCA DE ECUACIN DE ONDA DE SCHRDINGER

* En 1926 usando tcnicas matemticas complicadas, formula una ecuacin que describe el comportamiento y la energa de partculas submicroscpicas en general. * Esta ecuacin incorpora tanto el comportamiento de partcula, en funcin de la masa m, como de onda, en trminos de una funcin de

onda , que depende de la posicin del sistema en el espacio (por ejemplo un electrn en un tomo). SIGNIFICADO FISICO DE LA FUNCIN DE ONDA * Indica la probabilidad de encontrar al electrn en cierta regin del espacio cuando se eleva al cuadrado 2. * Esto significa que 2 define la distribucin de la densidad electrnica alrededor del ncleo en el espacio tridimensional; una alta densidad representa una probabilidad alta de localizar al electrn y viceversa. * El orbital atmico o REEMPE, se puede considerar como la funcin de onda del electrn de un tomo. APLICACIONES: * 1.- Especifica los posibles estados energticos que el electrn del tomo de hidrgeno puede ocupar e identifica las correspondientes funciones de onda , por medio de un conjunto de nmeros cunticos, con los cuales se puede construir un modelo comprensible del tomo de hidrgeno. * 2.- No funciona para tomos que tengan ms de un electrn, pero el problema se resuelve usando mtodos de aproximacin para tomos polielectrnicos.

* Premio Nbel 1933, autor de la teora de la Mecnica Ondulatoria o Cuntica, con las aportaciones de Heisenberg; sentaron las bases de la Teora Cuntica Moderna. Mecnica Cuntica y Orbitales Atmicos En1926 Erwin Schrdinger formula la ecuacin de onda de Schrdinger, que describe el comportamiento y la energa de las partculas submicroscpicas. Es una funcin anloga a las leyes de Newton para los slidos macroscpicos que incorpora tanto el carcter de partcula (en funcin de la masa) como el carcter de onda en trminos de una funcin de onda Y ( psi)..

La ecuacin de Schrodinger inici una nueva era para la fsica y la qumica, y abri un nuevo campo: l de la mecnica cuntica (tambin conocido como mecnica ondulatoria).

Descripcin mecnica cuntica del tomo de hidrgeno: Orbitales y nmeros cunticos Mientras que en el modelo de Bohr se hablaba de rbitas definidas en el modelo de Schrdinger slo podemos hablar de las distribuciones probables para un electrn con cierto nivel de energa. As para un electrn en el estado fundamental la probabilidad de la distribucin se refleja en la siguiente figura, dnde la intensidad del color rojo indica una mayor probabilidad de encontrar al electrn en esa regin, o lo que es lo mismo una mayor densidad electrnica.

De la resolucin de la ecuacin de onda de Schrdinger se obtiene una serie de funciones de onda ( probabilidades de distribucin de los electrones) para los diferentes niveles energticos que se denominan orbitales atmicos. La figura anterior representa el orbital de mnima energa del tomo de hidrgeno con -2.18 x 10-18 J (la misma que tena la rbita ms cercana al ncleo del modelo de Bohr). Mientras que el modelo de Bohr utilizaba un nmero cuntico(n) para definir una rbita el modelo de Schrdinger utiliza tres nmeros cunticos para describir un orbital: n, l y ml. A continuacin vemos las caractersticas de estos nmeros:

Nmero cuntico principal "n" * Toma valores enteros: 1,2,3... * A mayor n, ms lejos se encuentra del ncleo la regin de mayor densidad electrnica. * A mayor n, el electrn tiene mayor energa y se encuentra menos "atado" al ncleo. Nmero cuntico del momento angular azimutal * Depende de "n" y toma valores enteros de 0 a (n-1) . As para n=1 slo hay un valor posible 0. Para n=2 hay dos valores de l: 0 y 1. Para n=3 hay tres valores posibles: 0, 1 y 2.

* Generalmente el valor de por su valor numrico:

se representa por una letra en vez de

Para el hidrgeno todos los orbitales del mismo nivel tienen la misma energa, como podemos ver en el grfico adjunto:

# En condiciones normales todos los tomos de hidrgeno estn en su estado fundamental (El electrn en el orbital 1s) # El electrn puede pasar a un estado excitado mediante la absorcin de un fotn con el n apropiado de cuantos de energa.

Representado 2 frente a la distancia al ncleo (r) vemos que la probabilidad de encontrar al electrn disminuye conforme aumenta r. Esto indica que en el estado fundamental la atraccin electrosttica del ncleo es lo suficientemente fuerte para mantener al electrn en un radio prximo al ncleo.

Los orbitales s de niveles superiores son tambin esfricamente simtricos, pero presentan nodos en la funcin de probabilidad:

* En un n nodo la densidad electrnica se aproxima a 0. El orbital 2s tiene un nodo, el orbital 3s dos nodos..etc * Los orbitales s para n>1 (estados excitados) tienen una densidad electrnica en la cual es ms probable encontrar al electrn lejos del ncleo. * El tamao del orbital s aumenta al aumentar el nmero cuntico principal (n).

Generalmente se representan los lmites de los orbitales atmicos de Schrdinger de manera que el orbital englobe al 90% de la distribucin de densidad electrnica. En el caso de los orbitales s la representacin es una esfera, de mayor radio cunto mayor sea n.

Orbitales p * La forma de los orbitales p es de dos lbulos situados en lados opuestos al ncleo y con un nodo en l. * Hay tres tipos de orbitales p # que difieren en su orientacin. No hay una correlacin simple entre los tres nmeros cunticos magnticos y las tres orientaciones: las direcciones x, y y z. Los orbitales p del nivel n se denominan npx, npy, npz # Los orbitales p al igual que los s aumentan de tamao al aumentar el nmero cuntico principal.

Orbitales d En el tercer subnivel tenemos 5 orbitales atmicos (para n>3 l =2; ml=-2,-1,0,1,2) con diferentes orientaciones s en el espacio tal y como vemos en la figura :

Aunque el orbital 3dz2 difiere en su forma de los otros cuatro, los cinco orbitales d tienen toda la misma energa.

1.3.3.1 significado fisico de la funcion 1.3.3.2 orbitales atomicos y numeros cuanticos 1.3.3.1 principio de exclusin de pauli http://html.rincondelvago.com/teoria-cuantica.html PRINCIPIO DE EXCLUSIN DE PAULI En un rbital existen como mximo dos electrones, debido a que no pueden existir, en un tomo, dos electrones que tengan sus cuatro nmeros cunticos iguales. La consecuencia de esto es que en un orbital slo puede haber 2 electrones con spines diferentes. http://html.rincondelvago.com/quimica-inorganica_10.html ** Principio de exclusin de Pauli Principio fundamental que afirma que dos partculas elementales de espn semientero, por ejemplo electrones, no pueden ocupar simultneamente el mismo estado cuntico (estado de energa) en un tomo. El principio explica las regularidades de la ley peridica. Posiblemente todava no se comprendan completamente todas sus implicaciones. El principio de exclusin fue formulado en 1925 por el fsico y matemtico suizo de origen austriaco Wolfgang Pauli, que recibi el premio Nobel de Fsica en 1945.

Segn la teora cuntica, los estados posibles de los electrones en el tomo se especifican por cuatro nmeros discretos llamados nmeros cunticos. Estos nmeros cunticos se emplean para describir matemticamente un modelo tridimensional del tomo. El nmero cuntico principal, n, define el estado de energa principal, o capa, de un electrn en rbita. El nmero cuntico orbital, l, describe la magnitud del momento angular del electrn en rbita (vase Mecnica). El nmero cuntico m describe la orientacin magntica en el espacio del plano de la rbita del electrn. El llamado espn se designa con el nmero cuntico de espn magntico, ms, que puede adoptar el valor de -y o +y segn la direccin del espn. Para cada nmero cuntico, salvo ms, slo estn permitidos determinados valores enteros. Las consecuencias de esta regla estn sustancialmente de acuerdo con la ley peridica. Por ejemplo, cuando el nmero cuntico principal n es 1, la teora cuntica slo permite que el nmero orbital l y el nmero cuntico magntico m tengan un valor de 0, y que el nmero cuntico de espn ms sea +y o -y. El resultado es que slo hay dos combinaciones posibles de nmeros cunticos: 1-0-0-(+y) y 1-0-0-(-y). Segn el principio de exclusin, cada una de estas dos combinaciones de nmeros cunticos puede ser adoptada por un nico electrn. Por tanto, cuando el nmero cuntico principal es n = l, slo dos electrones pueden ocupar esa capa electrnica. Cuando n = 2, la teora cuntica permite que l sea 0 o 1, m sea +1, 0, o -1, y ms s sea +y o -y. Existen ocho combinaciones posibles de estos nmeros cunticos. Por tanto, en la segunda capa electrnica puede haber un mximo de ocho electrones. Con este mtodo puede establecerse el nmero mximo de electrones permitidos en cada capa electrnica de cualquier tomo. La ley peridica se explica por el diferente grado de llenado de las capas electrnicas de los tomos. El principio de exclusin de Pauli no slo se aplica a los electrones de los tomos, sino tambin a los electrones libres que se desplazan a travs de la materia en forma de corriente elctrica cuando se aplica una diferencia de potencial. Los protones y neutrones del ncleo tambin estn organizados en estados cunticos, y en cada estado slo se permiten dos partculas de la misma clase y espn opuesto. Todos los fermiones (partculas de espn semientero) cumplen el principio de exclusin, pero no as los bosones, que tienen espn entero.

1.4 distribucion eletronica en sistemas polielectronicos

http://www.mitecnologico.com/Main/DistribucionElectronicaEnSistemas Polielectronicos **} La configuracin electrnica de un tomo informa cmo estn distribuidos los electrones entre los diversos orbitales atmicos. Se utilizarn los primeros diez electrones (de hidrgeno al nen) para mostrar las reglas bsicas de escritura de las configuraciones electrnicas de los estados fundamentales de los tomos. El numero de electrones de un tomo neutro es igual a su numero atmico z. La configuracin electrnica se puede representar por un diagrama de orbital que muestra el spin del electrn Donde la flecha hacia arriba indica uno de los dos posibles movimientos de giro del electrn, la caja representa un orbital atmico. 1.4.1.1. principio de construccion http://www.galeon.com/ingenieriaindustrial/QUIMICA.htm PRINCIPIO DE AUFBAU DE CONSTRUCCIN ESTABLE PRINCIPIO DE AUFBAU O DE CONSTRCCION Este principio se basa en el hecho de que si as como los protones se agregan al ncleo de uno pera construir los elementos, los electrones similarmente se van agregando a los orbitales atmicos. A travs de este procedimiento se obtiene un conocimiento detallado de las configuraciones electrnicas de los estados fundamentales de los elementos. Este conocimiento de la configuracin electrnica ayuda a entender y predecir las propiedades de los elementos. En un tomo polielectronico se llena el subnivel asta antes que el 3d. As la configuracin electrnica del potasio es 1s 2p 2p 3s 3p 4s. Como 1s 2p 2p 3s 3p es tambin la configuracin electrnica del argn, se puede simplificar la configuracin de la electrnica del potasio escribiendo [Ar]4s1, donde [Ar] representa el Kernel (palabra alemana que significa ncleo o corazn) de Ar. La colocacin del ultimo electrn del potasio en el orbital 4s (en ves del 3d) tiene un fuerte soporte en la evidencia experimenta. Por ejemplo, la qumica del potasio es muy similar a las del litio y sodio, los primeros dos miembros de los metales alcalinos, esto se debe a que l ultimo electrn esta en un orbital s; Por lo tanto se espera que el electrn ms externo al potasio ocupe el orbital 4s en lugar del 3d.

Los metales de transicin tienen el subnivel d incompleto. Considrese los primeros metales de transicin, del escandio al cobre. A lo largo de esta serie los electrones se agregan a los orbitales 3d de acuerdo a la regla de Hund. Para los elementos del Zn ( Z = 30) al Kr (K = 36), las supcapas 4s y 4 p se llenan en la forma indicada. El rubidio (Z = 37), los electrones empiezan a entrar al nivel energtico n = 5. La configuracin de los metales de la segunda serie de transicin [litio(Z = 39 a plata (Z = 47)+, siguen un patrn igualmente similar al de os metales de la primera serie de transicin. El sexto periodo de la tabla comienza con el cesio (Z = 55) y el bario ( Z = 56), cuyas configuraciones electrnicas son [Xe]6s1 y [xe]6s, respectivamente. Despus va lantano (Z = 57). Despus de llenar el orbital 6s se colocaran los electrones adicionales en le orbital f. En realidad las energas de 5d y 4f estn muy cerca; de hecho, para el lantano4f es ligeramente mayor en energa que 5d. Siguiendo al lantano estn los 14 elementos [cerio (Z =58) a lutecio ( Z=71)] que forman la serie de los lantnidos o tierras raras que tienen incompleto los subniveles 4f o fcilmente dan lugar a cationes que tienen 4f incompletos. Despus que la capa 4f s a llenado por completo, el siguiente electrn entra en el subnivel5d, lo cual ocurre en le lutecio. Los electrones buscan un lugar entrando en el tomo, en los distintos orbitales de energa, ocupando primero los de menor energa, dependiendo esta energa de los menores valores de (n + !). Los orbitales menos energticos son los de menor valor de n+l. Si los orbitales tienen el mismo valor de n+l, tendr menos energa los de menor valor de n. Para saber el orden de energa de los orbitales se usa el diagrama de Mouller. De acuerdo con estas reglas el orden es el siguiente: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p6, 7s2, 5f14, 6d10, 7p6, 6f14, 7d10, 7f14

1.4.1.2 principio de la maxima multiplicidad hund PRINCIPIO DE MXIMA MULTIPLICIDAD DE HUND Establece que la configuracin electrnica en el estado fundamental posee una multiplicidad de spin mxima ( s = resultante de todos los valores ms) y dentro de los satisfacen tal condicin la que posee menos multiplicidad angular mxima http://www.galeon.com/ingenieriaindustrial/QUIMICA.htm Configuracin electrnica de los elementosLas propiedades qumicas de los elementos dependen de la distribucin electrnica en los diferentes niveles, por ello; todos aquellos que tienen igual nmero de electrones en su ltimo nivel presentan propiedades qumicas similares, correspondiendo el nmero de perodo en que se encuentra ubicado, al del ltimo nivel con electrones y el nmero de grupo guarda relacin con la cantidad de electrones en la ltima capa. La tabla peridica suele dividirse en diversas formas segn las propiedades que se deseen estudiar, de tal suerte que se agrupan conjuntos de elementos con caractersticas comunes. METALES, NO METALES Y METALOIDES ** Un segundo electrn no entra en un orbital que est ocupado por otro mientras que haya otro orbital desocupado de la misma energa (o sea, igual los valores de n y l), Ni puede existir apareamiento electrnico en orbtales iguales, mientras no exista un electrn por lo menos en cada orientacin.

1.4.1.3 ubicacin periodica de acuerdo al electrn diferencial http://www.galeon.com/ingenieriaindustrial/QUIMICA.htm ELECTRON DIFERENCIAL:es el electron mas energetico es decir el ultimo en ingresar a la conf elect Establece que la configuracin electrnica en el estado fundamental posee una multiplicidad de spin mxima ( s = resultante de todos los valores ms) y dentro de los satisfacen tal condicin la que posee menos multiplicidad angular mxima Configuracin electrnica de los elementosLas propiedades qumicas de los elementos dependen de la distribucin electrnica en los diferentes niveles, por ello; todos aquellos que tienen igual nmero de electrones en su ltimo nivel presentan propiedades qumicas similares, correspondiendo el nmero de perodo en que se encuentra ubicado, al del ltimo nivel con electrones y el nmero de grupo guarda relacin con la cantidad de electrones en la ltima capa. La tabla peridica suele dividirse en diversas formas segn las propiedades que se deseen estudiar, de tal suerte que se agrupan conjuntos de elementos con caractersticas comunes. METALES, NO METALES Y METALOIDES TEORIA de hibridacin El principio dice que la hibridacin de los orbitales atmicos se refleja por su puesto en las caractersticas estructurales de las molculas en las que de lugar por ejemplo en los ngulos de enlace Hibridacin de orbitalesFormacin, representacin y caractersticas de los orbitales hbridos sp3, sp2, sp, d2sp3, dsp2, etc. Mediante un procedimiento de HIBRIDACIN, un grupo de orbitales de valencia de diferentes energas dan lugar a otro nmero igual de orbitales, de caractersticas hbridas, y de la misma energa. En general, a partir de orbitales puros heterogneos (s, p, d...) se pueden obtener orbitales hbridos homogneos (p.ej: sp3d, etc).

En el caso que nos ocupa, hemos obtenido 4 orbitales homogneos llamados sp3 debido a la proporcin existente entre los puros (un 25% de caractersticas s y un 75% de p).

Se han formado cuatro enlaces sigma s-sp3 (existe otro tipo de enlaces llamados pi cuando no hay contacto directo entre los orbitales, como ocurre en las molculas de eteno y etino). Como otras molculas de la misma hibridacin, el metano tiene estructura tetradrica, con los hidrgenos en los vrtices y el carbono "flotando" en el centro geomtrico del tetraedro

http://cdigital.dgb.uanl.mx/la/1020082327/1020082327_011.pdf