Estructura atómica y configuración electrónica

Estructura atómica

1. Antecedentes:

En el siglo V a.C. el filósofo griego Demócrito expresó su creencia de que toda la materia estaba formada por partículas indivisibles, muy pequeñas, a las que llamó átomos (que significa inseparable o indivisible). Si bien la idea de demócrito no fue aceptada por muchos filósofos de su tiempo, ésta persistió a través de los siglos. La evidenciaexperimental obtenida en las primeras investigaciones científicas apoyó la noción del “atomismo”, y gradualmente dio origen a las definiciones modernas de elementos compuestos. Sin embargo no fue hasta 1808 cuando el científico y profesor inglés John Dalton formulo una definición precisa de los indivisibles componentes estructurales de la materia llamados átomos.

El concepto de átomo de Dalton fuemucho más detallado y específico que la descripción de Demócrito. La primera hipótesis establece que los átomos son diferentes para diferentes elementos. Dalton no intentó describir la estructura o composición de los átomos; él no tenía idea de cómo era un átomo, pero sí se dio cuenta de las propiedades diferentes de elementos como hidrogeno y oxígeno, por ejemplo.
La segunda hipótesis sugiereque, para formar algún compuesto dado, no sólo se requieren átomos de la clase adecuada de elementos, sino también el número correcto de átomos.
La ultima hipótesis es otra forma de enunciar la ley de la conservación de la masa, la cual establece que la materia no puede ser creada ni destruida. Dado que la materia está hecha de átomos, intransformables en una reacción química, se interfiereque la masa también se conserva. La brillante visión que Dalton percibió sobre la naturaleza de la materia fue la principal casa del progreso de la química en el siglo XIX.

1.1.1. Modelo atómico de bohr:
Este modelo es estrictamente un modelo del átomo de hidrógeno tomando como punto de partida el modelo de Rutherford, Niels Bohr trata de incorporar los fenómenos de absorción y emisiónde los gases, así como la nueva teoría de la cuantización de la energía desarrollada por Max Planck y el fenómeno del efecto fotoeléctrico observado por Albert Einstein.
“El átomo es un pequeño sistema solar con un núcleo en el centro y electrones moviéndose alrededor del núcleo en órbitas bien definidas.” Las órbitas están cuantizadas (los e- pueden estar solo en ciertas órbitas)
1. Cadaórbita tiene una energía asociada. La más externa es la de mayor energía.
2. Los electrones no radian energía (luz) mientras permanezcan en órbitas estables.
3. Los electrones pueden saltar de una a otra órbita. Si lo hace desde una de menor energía a una de mayor energía absorbe un cuanto de energía (una cantidad) igual a la diferencia de energía asociada a cada órbita. Si pasa de una de mayora una de menor, pierde energía en forma de radiación (luz).
El mayor éxito de Bohr fue dar la explicación al espectro de emisión del hidrógeno. Pero solo la luz de este elemento. Proporciona una base para el carácter cuántico de la luz, el fotón es emitido cuando un electrón cae de una órbita a otra, siendo un pulso de energía radiada.
Bohr no puede explicar la existencia deórbitas estables y para la condición de cuantización.

2. Configuración electrónica:
En física y química, la configuración electrónica es la manera en la cual los electrones se estructuran en un átomo, molécula o en otra estructura física, de acuerdo con el modelo de capas electrónico, en el cual la función de onda del sistema se expresa como un producto de orbitales antisimetrizado.

1.Significado y valores de los números cuánticos:
En el caso de los orbitales de los átomos hidrogenoides el número cuántico principal n está asociado a los diferentes niveles de energía orbital permitidos o niveles cuánticos; los valores que toma son 1, 2, 3, 4,... Para n=1 se tiene el nivel de menor energía. Todos los estados con el mismo número cuántico principal forman una capa (o...