Aplicaciones del atomo de hidrogeno

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APLICACION DEL ÀTOMO DE HIDROGENO
Descripciòn mecànico-cuàntica del àtomo de hidrògeno
* La ecuacion de schrodinger especifica los posibles estados de energia que puede acupar el electron del atomo de hidrogeno , e identifica las respectivas funciones de onda( ) .
* Los estados de energia y sus funciones de onda se caracterizan por un conjunto de numeros cuanticos con lo que esposible construir un modelo comprensible del atomo de hidrogeno
* Aunque con la mecanica cuantica queda claro que no se puede saber en que parte del atomo se localiza un electron , si define la region en la que puede encontrarse en un momento dado.
* Si tomamos el caso del hidrógeno, podemos tratarlo como un átomo cuyo núcleo esté en reposo, un protón que posee una sola partícula, unelectrón,moviéndose con energía cinética p / 2m 2 y energía potencial U(r) debida a la atracción electrostática del protón:

* La ecuacion de schrodinger funciona bien para el atomo de hidrogeno, con solo un proton y un electron , pero no se resuelve con exactitud para atomos que tengan mas de un electron(atomos polielectronicos) , por suerte los quimicos y fisicos han aprendido a superar estadificultad con metodos de aproximacion .

Numeros cuanticos
* Para describir la distribucion de los electrones en el hidrogeno y los demas àtomos ,la mecanica cuantica precisa de cuatro numeros cuanticos

* El numero cuantico principal (n)
* El numero cuantico del momento angular(l)
* El numero cuantico magnetico (m)
* El numero cuantico del spin(s)* Estos numeros se derivan de la solucion matematica de la ecuacion de schrodinger para el atomo de hidrogeno y se utiliza para describir los orbitales atomicos e identificar a los electrones que estan dentro.

El numero cuantico principal (n)
* Puede tomar valores enteros(1,2,3) , en el atomo de hidrogeno el valor de n define la energia de un orbital.
* Sin embargo , no seaplica para atomos polielectronicos .
* Tambien esta relacionado con la distancia promedio del electron al nucleo en un determinado orbital
* Cuanto màs grande es el valor de n, mayor es la distancia entre un electron en el orbital repecto del nucleo,y en consecuencia menos estable


El numero cuantico del momento angular(l)
* Expresa la forma de los orbitales.* Los valores de l dependen del valor asignado al numero cuantico principal (n)
* Para un cierto valor de n , l tiene todos los valores enteros posibles desde 0 hasta n-1

* Para n=1 solo existe un valor posible de  , l=n-1=1-1=0
* Si n=2 l puede tener dos valores : l=0-1
* Si n=3 ,l puede tener tres valores :0,1 y 2

EL valor de l se designa dela siguiente forma:
l | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Nombre del orbital | s | p | d | f | g | h |

* La secuencia especial de letras (s,p y d) tiene un origen historico.Los fisicos que estudiaron los espectros de emision atomica intentaban relacionar las lineas espectrales detectadas con los estados de energia asociados a las transciones de energia.
* Observaron que algunaslineas eran finas(sharp en ingles).otras eran mas bien difusas y algunas eran muy intensas y se referian a ellas como principales .
* Por esta razon , asignaron las letras iniciales del adjetivo que las calificaba a cada linea con esos estados de energia,y despues de la letra d se designaron alfabeticamente
* El valor de n ( numero cuantico principal) corresponde al nivel o capa y elvalor de l ( numero cuantico del momento angular) corresponde al subnivel o subcapa.

El numero cuantico magnetico (m)

* Describe la orientacion del orbital en el espacio
* El valor de m depende del valor del numero cuantico del momento angular
* Para cierto valor de l existen (2 l+1) valores enteros de m .

Ejemplo:
- l,(- l,+1),.....0......(+ l,-1),+ l

Si l=2...
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