modelo cuántico del átomo

Unidad 1: Modelo atómico
Actividad N° 1
Consigna: Preguntas generadoras.
Introducción:
R. Chang, capítulo 2.
La química moderna empezó con la teoría atómica de Dalton que establece que toda materia está compuesta por partículas pequeñas e indivisibles llamadas átomos, que todos los átomos del mismo elemento sonidénticos, que los compuestos contienen átomos de diferentes elementos combinados en proporción de números enteros y que los átomos no se crean ni se destruyen durante las reacciones químicas.
Con el paso del tiempo los aportes científicos contribuyeron a entender el modelo de átomo constituído por un núcleo central muy denso, que contiene protones –cargados positivamente- y neutrones –sin cargaeléctrica- y por electrones –cargados negativamente- que se mueven alrededor del núcleo a una distancia relativamente grande.

Preguntas generadoras:
R. Chang. Capítulo 7.
1) ¿ Cuál fue el aporte de la teoría cuántica de Planck que impulsó la transición de la física clásica a la física cuántica?
Los físicos clásicos siempre habían supuesto que la energía era un proceso contínuo y asumíanque los átomos y las moléculas emitían o absorbían cualquier cantidad arbitraria de energía radiante. Planck descubrió que los átomos y las moléculas emiten o absorben energía sólo en cantidades discretas o cuantos, como pequeños paquetes o cúmulos. La energía se emite siempre en múltiplos enteros de hv.
2) De acuerdo al modelo de J. Maxwell, ¿cómo se propaga la energía?
La energía se propagaen forma de radiación a través del espacio como una vibración en forma de ondas electromagnéticas.
3) ¿Cómo contribuye al desarrollo de la interpretación de la naturaleza ondulatoria y corpuscular de la radiación electromagnética, el aporte de Eisntein con su explicación del efecto fotoeléctrico?
Einstenin consideró que un rayo de luz, es un torrente de partículas y a partir de la teoríacuántica de Planck, dedujo que cada una de esas partículas de luz (fotones) debe poseer una energía. (E=hv). Lo cual explicó el efecto fotoeléctrico y promovió a aceptar la naturaleza dual (partículas y ondas) del comportamiento de la luz y de toda la materia, incluídos los electrones.
4) ¿En qué se diferencia la Teoría de Bohr del átomo de hidrógeno, de los conceptos de la física clásica?. Explique.De acuerdo con la física clásica que en ese tiempo entendía el modelo atómico como sistema planetario, se suponía que un electrón que se mueve en órbita del átomo del hidrógeno experimentaría una aceleración hacia el núcleo al emitir energía en forma de ondas electromagnéticas, es decir se movería en espiral hacia el núcleo hasta destruirse con el protón… Bohr postuló que el electrón sólo puedeocupar ciertas órbitas de energía específicas, niveles. Cada nivel, es un estado excitado y tiene mayor energía que el estado fundamental = 0. Un electrón que se encuentra en una órbita de mayor energía (n=3) cae hacia otra de menor energía (n=2). Y como resultado, se desprende un fotón con energía hv. La cantidad de energía para mover el electrón, según Bohr dependerá de la diferencia de losniveles de energía entre los estados inicial y final.

La liberación de cantidades específicas de energía en forma de fotones explica las líneas del espectro de emisión del hidrógeno.



5) ¿Qué aporte hizo De Broglie a la limitación del modelo de átomo de Bohr?
La limitación era porqué el átomo estaba circunscrito a girar en órbitas alrededor delnúcleo a longitudes fijas?. De Broglie razonó que las ondas luminosas, corrientes de partículas (fotones), se comportan con propiedades ondulatorias.


La longitud de onda de una partícula en movimiento de masa m y rapidez u se expresa con la ecuación formulada por De Broglie:


6) Dado a la dificultad de...