Quimica

Estructura de la materia.
Introducción a la Química moderna.
Unidad 6

2

Contenidos (1)
1.- Radiación electromagnética y espectros atómicos.
1.1. Series espectrales. 1.2. Ley de Rygberg ().

2.- Orígenes de la teoría cuántica.
2.1. Hipótesis de Planck. 2.2. Efecto fotoeléctrico. Teoría corpuscular.

3.- Modelo atómico de Bohr. 4.- Principios de la mecánica cuántica.
4.1. Dualidadonda-corpúsculo (De Broglie). 4.2. Principio de incertidumbre (Heisenberg). 4.3. Orbitales atómicos.

3

Contenidos (2)
5.- Modelo cuántico para el átomo de hidrógeno.
5.1. Números cuánticos.

6.- Configuraciones electrónicas.
6.1. Principio de mínima energía (aufbau) 6.2. Regla de Hund. 6.3. Principio de exclusión de Pauli.

Rayos catódicos. Modelo de Thomson.


4

Los rayoscatódicos confirmaron la existencia de electrones en los átomos.
© Grupo ANAYA. S.A. Física y Química 1º de Bachillerato

Modelo atómico de Thomsom

Experimento y modelo de Rutherford.

5

Modelo atómico de Rutherford

La radiación electromagnética.


6



Una onda electromagnética consiste en la oscilación de un campo eléctrico y otro magnético en direcciones perpendiculares,entre sí, y a su vez, perpendiculares ambos a la dirección de propagación. Viene determinada por su frecuencia “” o por su longitud de onda “”, relacionadas entre sí por: c  



Espectro electromagnético

7

Es el conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas Tipos de radiaciones desde muy electromagnéticas según . bajas longitu• Rayos  des de ondas • Rayos X • Ondas deradar (rayos  • Rayos UV • Ondas de TV. • Onda ultracorta • Radiación visible. Radiació 10–12 m) hasta • Onda corta. • Rayos IR • Onda media. kilómetros • Onda larga • Microondas (ondas de • Ondas de radio radio)


8

Espectro electromagnético.
 

© Ed. ECIR Química 2º Bachillerato

9

Espectros atómicos.


Cuando a los elementos en estado gaseoso se les suministra energía(descarga eléctrica, calentamiento...) éstos emiten radiaciones de determinadas longitudes de onda.  Estas radiaciones dispersadas en un prisma de un espectroscopio se ven como una serie de rayas, y el conjunto de las mismas es lo que se conoce como espectro de emisión.  Igualmente, si una luz continua atraviesa una sustancia, ésta absorbe unas determinadas radiaciones que aparecen como rayas negrasen el fondo continuo (espectro de absorción).

Espectro de emisión

10

www.puc.cl/sw_educ/qda1106/ CAP2/2B/2B1/

Espectro de absorción

© Ed. ECIR Química 2º Bachillerato

11

Algunos espectros de emisión

Litio

Potasio

Estroncio

12

Series espectrales

   

Serie Balmer: aparece en la zona visible del espectro. Serie Lyman: aparece en la zona ultravioletadel espectro. Serie Paschen Aparecen en la zona Serie Bracket infrarroja del espectro Serie Pfund

Ley de Rydberg .


13

La relación entre las longitudes de onda de las distintas rayas del espectro del hidrógeno viene dada por la expresión:
 1 1   R  2  2    n1 n2  donde n1 y n2 son números enteros > 0 cumpliéndose que n2 > n1. (R = 1,0968 ·107 m–1) 1


 

Si n1 = 1; n2= 2, 3, 4, 5 ... Serie Lyman Si n1 = 2; n2 = 3, 4, 5, 6 ... Serie Balmer Si n1 = 3; n2 = 4, 5, 6, 7 ... Serie Paschen

14

Orígenes de la teoría cuántica.


El modelo de Rutherford explica la penetrabilidad de determinadas partículas en la materia.  Pero tiene algunos inconvenientes:
• No explica los espectros atómicos. • La no emisión de energía por el giro de los electrones (se sabíaque al girar partículas cargadas, éstas deberían emitir energía en forma de radiación electromagnética, lo que conduciría a los electrones a “caer” hacia el núcleo produciendo un colapso de los átomos).


Iba en contra de la estabilidad de los átomos.  Igualmente, las líneas espectrales deberían ser explicadas a partir de una nueva teoría atómica.

E  h 

Hipótesis de Plank....