estructura de la materia

Unidad 6: Estructura de la materia.

I.E.S. Clara Campoamor (Getafe)

ESTRUCTURA DE LA MATERIA
CONTENIDOS.
1.-

Radiación electromagnética y espectros atómicos.
1.1. Espectros atómicos.
1.2. Series espectrales.
1.3. Ley de Rygberg ( ).

2.-

Orígenes de la teoría cuántica.
2.1. Hipótesis de Plank. Cuantización de la energía.
2.2. Efecto fotoeléctrico. Teoría corpuscular.

3.4.-Modelo de Bohr para el átomo de hidrógeno.
Principios básicos de la mecánica cuántica.
4.1. Hipótesis de De Broglie: dualidad onda-corpúsculo.
:
4.2. Principio de incertidumbre de Heisenberg.
4.3. Orbitales atómicos

5.-

Modelo cuántico para el átomo de hidrógeno.

6.-

Configuración electrónica.

5.1. Números cuánticos.
6.1. Principio de mínima energía (aufbau)
6.2. Regla deHund.
6.3. Principio de exclusión de Pauli.

Tipos de radiaciones
electromagnéticas según λ.

Recordamos del curso anterior que
una onda electromagnética consistía 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.

•
•
•
•
•
•
•

λ

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA YESPECTROS ATÓMICOS.

Rayos γ
Rayos X
Rayos UV
Radiación visible.
Rayos IR
Microondas
Ondas de radio

•
•
•
•
•
•

Ondas de radar
Ondas de TV.
Onda ultracorta
Onda corta.
Onda media.
Onda larga

La radiación electromagnética viene
determinada por su frecuencia “ν” o por
su longitud de onda “λ”, relacionadas entre sí por:

ν =

c

λ

También vimos en primero que sellamaba espectro electromagnético al
conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas desde muy bajas longitudes de ondas como los rayos γ (10–12 m)
hasta kilómetros (ondas de radio).
www.uned.es/cristamine/crist_opt/ cropt_intr.htm

F. Javier Gutiérrez Rodríguez

Página 1 de 10

Unidad 6: Estructura de la materia.

I.E.S. Clara Campoamor (Getafe)

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

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 luzcontinua atraviesa una sustancia, ésta absorbe unas determinadas radiaciones que aparecen como rayas negras en el fondo continuo (espectro de
absorción).
Series espectrales.
Las diferentes líneas que aparecieron en el espectro del hidrógeno se podían agrupan en diferentes series cuya longitud de onda es más parecida:
•
•
•
•
•

Serie Lyman:
Serie Balmer:
Serie Paschen
Serie Bracket:Serie Pfund:

zona ultravioleta del espectro.
zona visible del espectro.
zona infrarroja del espectro.
zona infrarroja del espectro.
zona infrarroja del espectro.

Ley de Rydberg.
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 ⎟
λ
⎝ n1 n2 ⎠
1

F. Javier Gutiérrez Rodríguez

Página 2 de 10Unidad 6: Estructura de la materia.

I.E.S. Clara Campoamor (Getafe)

Donde n1 y n2 son números naturales, cumpliéndose siempre que n2 > n1, con lo que
el paréntesis queda positivo. R es una constante llamada constante de Rydberg cuyo valor es: R = 1,0968 x 107 m–1.
•
•
•
•
•

Si n1 = 1; n2 = 2, 3, 4, 5, ...
Si n1 = 2; n2 = 3, 4, 5, 6, ...
Si n1 = 3; n2 = 4, 5, 6, 7, ...
Si n1 =4; n2 = 5, 6, 7, 8, ...
Si n1 = 5; n2 = 6, 7, 8, 9, ...

Serie Lyman
Serie Balmer
Serie Paschen
Serie Bracket
Serie Pfund .

ORÍGENES DE LA TEORÍA CUÁNTICA.
El modelo de Rutherford, basado en la concentración de carga positiva en el núcleo
de los átomos girando los electrones en órbitas a enorme distancia del núcleo en relación
a su tamaño, explicaba la gran penetrabilidad de...