Estructura Electrónica de los Átomos

ESTRUCTURA ELECTRÓNICA DE LOS ÁTOMOS.

La estructura electrónica de un átomo se refiere al número de electrones en un átomo, así como a la distribución de los electrones alrededor del núcleo y sus energías. Veremos que la descripción cuántica de la estructura electrónica de los átomos nos ayuda a entender el arreglo elegante de los dementes en la tabla periódica; por ejemplo, por qué el helio yel neón son gases no reactivos, mientras que el sodio y el potasio son metales blandos reactivos.

LA NATURALEZA ONDULATORIA DE LA LUZ

El conocimiento actual sobre la estructura electrónica de los átomos provino del análisis de la luz que emiten o absorben las sustancias. La luz que podemos apreciar con nuestros ojos, luzvisible, es un ejemplo de radiación electromagnética. Todos los tipos de radiación electromagnética se mueven a través del vacío a una velocidad de 3.00 X 108 m/s, la velocidad de la luz. Todas tienencaracterísticas ondulatorias parecidas a las ondas que se mueven en el agua. Las ondas en el agua resultan de la energía que se le transmite. Podemos medir la frecuencia de una onda en el agua contando el número de veces por segundo que un corcho en el agua se mueve en un ciclo completo de movimientos. Al igual que con las ondas de agua podemos asignar una frecuencia yuna longitud a las ondas electromagnéticas.








ENERGÍA CUANTIZADA Y FOTONES
Tres aspectos importantes de cómo interactúa la radiación electromagnética con los átomos:
1. Radiación de cuerpo negro: la emisión de luz que proviene de objetos calientes.
2. Efecto fotoeléctrico: la emisión de electrones proveniente de superficies metálicas en las que incide la luz.
3. Espectros de emisión: laemisión de luz de átomos de gas electrónicamente excitados.
Objetos Calientes Y Cuantización De Energía
Cuando los sólidos se calientan, emiten radiación. La distribución de la longitud de onda de la radiación depende de la temperatura; un objeto caliente que se toma rojo se encuentra menos caliente que uno que se toma blanco.
De acuerdo con la teoría de Planck, la materia puede emitir o absorberenergía sólo en múltiplos enteros de hv, tal como hv, 2hv, 3hv, y así sucesivamente. Propuso que la energía, es igual a una constante por la frecuencia de la radiación: E=hv donde h se conoce como constante de Planck y tiene un valor de 6.626 X 10-34 joules-segundo (J-s).
El efecto fotoeléctrico y los fotones
Albert Einstein (1879-1955) utilizó la teoría cuántica de Planck para explicar el efectofotoeléctrico. Los experimentos habían mostrado que la luz que incidía en una superficie metálica limpia ocasionaba que la superficie emitiera electrones. Cada metal tiene una frecuencia mínima de luz debajo de la cual no se emiten electrones.
Para explicar el efecto fotoeléctrico, Einstein asumió que la energía radiante que incidía sobre la superficie metálica no se comportaba como una onda, sino comosi se tratara de un flujo de paquetes diminutos de energía. Cada paquete de energía, llamado fotón, se comporta como una partícula diminuta.


ESPECTROS DE LÍNEAS Y EL MODELO DE BOHR

El trabajo de Planck y Einstein preparó el camino para comprender cómo se acomodan los electrones en los átomos. En 1913, el físico danés Niels Bohr ofreció una explicación teórica sobre los espectros de líneas, otrofenómeno que confundió a los científicos durante el siglo XIX.
Espectros de líneas: Una fuente particular de energía radiante puede emitir una sola longitud de onda, como en el caso de la luz de un láser.
Un espectro se produce cuando la radiación de tales fuentes se separa en sus diferentes componentes de longitud de onda.

A mediados del siglo XIX los científicos detectaron por primera vez...