Estructura Del Átomo

ESTRUCTURA DEL ÁTOMO. FÍSICA CUÁNTICA
1. La teoría atómica
Teoría enunciada por John Dalton según la cual la materia es discontinua y está formada por unidades elementales indivisibles llamadas átomos. En el siglo XX se descubrió el electrón y que el átomo tiene estructura interna y es de naturaleza eléctrica.
2. El descubrimiento del electrón
Crookes y otros científicos sometiendo a altosvoltajes a tubos de vidrio llenos de gases a presiones muy bajas inventados por Geissler observaron que el tubo se llenaba de luminosidad y que su color cambiaba según fuese el gas contenido dentro del tubo. Si disminuían mas la presión desaparecía la luminosidad pero se apreciaba color alrededor del ánodo lo que sugería que los rayos procedían del cátodo. Lo comprobaron colocando una cruz de maltay viendo que ésta producía una sombra en el ánodo. Se llamaron rayos catódicos.
Se pudo saber que tenían masa porque eran capaces de mover un molinillo colocado dentro del tubo y que se desviaban por un campo magnético.
Thomson el considerado descubridor del electrón puso una placa de metal en medio para producir un campo eléctrico o magnético y ajustando la polaridad poder medir su masa y sucarga. Millika posteriormente determinó la carga exacta del electrón.
Años más tarde se descubre el protón y el neutrón, que junto al electrón están presentes en toda la materia.
3. Modelo de Rutherford. Descubrimiento del núcleo.
El átomo consta de un núcleo con carga eléctrica positiva y casi toda la masa de tamaño = 1 Fermi = 10-15 m y electrones con carga negativa en órbitas circularesalrededor del nucleo. El tamaño del átomo = 1 Angstrom = 10-10m.
4. El modelo de Rutherford no puede admitirse
1. Según la teoría electromagnética de Maxwell cualquier partícula con carga y aceleración debe irradiar energía y el electrón al trazar una órbita tendría aceleración centrípeta y perdería energía.
2. La pérdida de energía sería continua por lo cual su espectro también y no lo es.5. Espectros
Conjunto de frecuencias (Hz) que emite una onda luminosa (monocromáticas o de luz blanca)
Espectro continuo: Gama continua de colores que componen la luz blanca
Espectro de emisión discontinuo: sobre fondo negro vemos líneas de color (átomos de gas excitados)
Espectro de absorción discontinuo: desaparecen algunas líneas de la gama de colores
6. El origen de la física cuántica. Lahipótesis de Planck
La materia emite y absorbe energía de forma cuantizada, en forma de cuantos o fotones, que se puede calcular con E = hv. La energía de cada fotón es directamente proporcional a la frecuencia de la radiación. h = 6.62·10-34 J·S
7. El modelo atómico de Bohr
Usando la hipótesis de Planck, Bohr formuló el primer modelo cuántico:
1. El electrón se mueve en órbitas circularesalrededor del núcleo. En ella la fuerza centrípeta es la fuerza culombiana entre ambas cargas.
2. Los electrones se encuentran en niveles discretos de energía en los que el momento angular L debe ser un múltiplo entero de la constante de Planck h/ 2π
3. El electrón da saltos cuánticos de un nivel a otro absorbiendo o emitiendo energía en forma de fotones. De esta forma se explican losespectros de emisión y de absorción discontinuos.
8. Las series espectrales
Serie Lyman conjunto de líneas espectrales originadas por saltos cuánticos desde/hasta n = 1 producen los fotones de mayor energía que tienen frecuencias ultravioletas.
Serie Balmer conjunto de líneas espectrales originadas por saltos cuánticos desde/hasta n = 2 con menor energía y frecuencias correspondientes a la luzvisible.
9. El espectro electromagnético
Conjunto de frecuencias de ondas electromagnéticas (recuerda: c = λ · V)
Radiación ionizante: capaz de ionizar átomos, es peligrosa. Frecuenci mayor a la luz visible.
Radiación no ionizante: Frecuencias menores a la luz visible. No tiene suficiente energía para afectar.
10. Ley de Wien
La frecuencia emitida por un cuerpo depende de la temperatura. A...