Fisica
Páginas: 16 (3975 palabras)
Publicado: 7 de octubre de 2011
Módulo 12865- Enlace Químico y Estructura de la Materia Responsable: Juan José Borrás (juan.j.borras@uv.es) Curso 2007-08 Grupo D- Aula F9 http://www.uv.es/~borrasj
Contenidos del tema
•
Parte I
• •
Introducción Bases experimentales de la Mecánica Cuántica
Tema 2 Estructura electrónica del átomo
•
Parte II
• • •
Ecuación de ondas de Schrödinger y orbitales atómicos Elátomo de hidrogeno: números cuánticos y tipos de orbitales atómicos Representación de los orbitales atómicos Espín del electrón Atomos hidrogenoides (monoelectrónicos)
Parte I
• •
Bibliografía: Petrucci, temas 2 y 9 Atkins, capítulo 1
EQEM Curso 2007-08 T-2
Objetivos del tema
! Recordar las principales expresiones que relacionan la frecuencia, la
Objetivos del tema
Al final del temadebes entender lo siguiente:
! Las partículas fundamentales constituyentes del átomo ! La naturaleza de la radiación electromagnética ! El efecto fotoeléctrico ! Dualidad onda-partícula ! Los principales características del espectro de emisión del átomo de
longitud de onda y la velocidad de la radiación electromagnética. Especial atención a las unidades. entre un espectro continuo ydiscontínuo. de las líneas del espectro de hidrógeno
! Conocer el mecanismo de generación de un espectro y la diferencia ! Utilizar la ecuación de Rydberg para determinar la longitud de onda ! Conocer y utilizar la ecuación de Planck ! Resumir las ideas de De Broglie y Heisenberg ! Entender las diferencias entre el modelo de átomo de Bohr y de
hidrogeno y la cuantización de las energías permitidas paralos electrones en el átomo mecánica cuántica para abordar el estudio de la estructura cuantizadas
! El Principio de incertidumbre de Heisenberg y la necesidad de la ! Que las energias de los electrones en el átomo de hidrógeno están ! Que la ecuación de Schrödinger puede ser resuelta de modo exacto para
Schrödinger
! Conocer las relaciones entre los diferentes números cuánticos ! Conocerqué es un orbital y dibujar el contorno de los orbitales s, p y
el átomo de hidrógeno
! ¿Qué sentido físico tiene un orbital atómico? ! Las reglas cuánticas que describen a los orbitales atómicos ! Las formas de los orbitales atómicos s, p y d
EQEM Curso 2007-08 T-4
d
EQEM
Curso 2007-08
T-3
Introducción
! La guía más relevante para el estudio de la química de los elementoses
Revisión histórica
que la estructura interna de los átomos es la clave para el diferente comportamiento químico que presentan. ! El aspecto clave de esta estructura interna es la disposición y comportamiento de los electrones: estructura electrónica del átomos ! La base de la teoría actual sobre la estructura atómica descansa en los estudios llevados a cabo en los primeros años tras laPrimera Guerra Mundial en Europa
! … pero veamos algunos antecedentes ….
1888 1897
H. Hertz descubre el efecto fotoeléctrico J.J. Thomson determina para el electrón m/e: el electrón es una partícula con carga negativa (Nobel de Física 1906) Max Planck introduce la teoría cuántica: la energía es discontinua (Nobel Física 1918) Einstein explica el efecto fotoeléctrico: la radiaciónelectromagnética tiene propiedades “corpusculares” Ernest Rutherford: átomo nuclear
EQEM Curso 2007-08
1900
1905
Se basa en la teoría cuántica
1909-11
la mayor parte del átomo está vacío.
T-6
EQEM
Curso 2007-08
T-5
Revisión histórica
1913 Niels Bohr: resuelve el dilema del átomo de Rutherford mediante una mezcla de teoría clásica y cuántica (Nobel Física 1922)
Dos ideas básicasque conducen al modelo mecanocuántico del átomo: 1920-25 Principio de incertidumbre de Heisenberg (Nobel Física 1932) Las partículas atómicas pueden tener propiedades ondulatorias (Louis de Broglie, Nobel Física 1929) Comprobación de la hipótesis de De Broglie: Davisson y Germer G. P. Thomson Erwin Schrödinger desarrolla la Mecánica Cuántica EQEM C.J.Davisson y G.P. Thomson (Nobel de Física...
Contenidos del tema
•
Parte I
• •
Introducción Bases experimentales de la Mecánica Cuántica
Tema 2 Estructura electrónica del átomo
•
Parte II
• • •
Ecuación de ondas de Schrödinger y orbitales atómicos Elátomo de hidrogeno: números cuánticos y tipos de orbitales atómicos Representación de los orbitales atómicos Espín del electrón Atomos hidrogenoides (monoelectrónicos)
Parte I
• •
Bibliografía: Petrucci, temas 2 y 9 Atkins, capítulo 1
EQEM Curso 2007-08 T-2
Objetivos del tema
! Recordar las principales expresiones que relacionan la frecuencia, la
Objetivos del tema
Al final del temadebes entender lo siguiente:
! Las partículas fundamentales constituyentes del átomo ! La naturaleza de la radiación electromagnética ! El efecto fotoeléctrico ! Dualidad onda-partícula ! Los principales características del espectro de emisión del átomo de
longitud de onda y la velocidad de la radiación electromagnética. Especial atención a las unidades. entre un espectro continuo ydiscontínuo. de las líneas del espectro de hidrógeno
! Conocer el mecanismo de generación de un espectro y la diferencia ! Utilizar la ecuación de Rydberg para determinar la longitud de onda ! Conocer y utilizar la ecuación de Planck ! Resumir las ideas de De Broglie y Heisenberg ! Entender las diferencias entre el modelo de átomo de Bohr y de
hidrogeno y la cuantización de las energías permitidas paralos electrones en el átomo mecánica cuántica para abordar el estudio de la estructura cuantizadas
! El Principio de incertidumbre de Heisenberg y la necesidad de la ! Que las energias de los electrones en el átomo de hidrógeno están ! Que la ecuación de Schrödinger puede ser resuelta de modo exacto para
Schrödinger
! Conocer las relaciones entre los diferentes números cuánticos ! Conocerqué es un orbital y dibujar el contorno de los orbitales s, p y
el átomo de hidrógeno
! ¿Qué sentido físico tiene un orbital atómico? ! Las reglas cuánticas que describen a los orbitales atómicos ! Las formas de los orbitales atómicos s, p y d
EQEM Curso 2007-08 T-4
d
EQEM
Curso 2007-08
T-3
Introducción
! La guía más relevante para el estudio de la química de los elementoses
Revisión histórica
que la estructura interna de los átomos es la clave para el diferente comportamiento químico que presentan. ! El aspecto clave de esta estructura interna es la disposición y comportamiento de los electrones: estructura electrónica del átomos ! La base de la teoría actual sobre la estructura atómica descansa en los estudios llevados a cabo en los primeros años tras laPrimera Guerra Mundial en Europa
! … pero veamos algunos antecedentes ….
1888 1897
H. Hertz descubre el efecto fotoeléctrico J.J. Thomson determina para el electrón m/e: el electrón es una partícula con carga negativa (Nobel de Física 1906) Max Planck introduce la teoría cuántica: la energía es discontinua (Nobel Física 1918) Einstein explica el efecto fotoeléctrico: la radiaciónelectromagnética tiene propiedades “corpusculares” Ernest Rutherford: átomo nuclear
EQEM Curso 2007-08
1900
1905
Se basa en la teoría cuántica
1909-11
la mayor parte del átomo está vacío.
T-6
EQEM
Curso 2007-08
T-5
Revisión histórica
1913 Niels Bohr: resuelve el dilema del átomo de Rutherford mediante una mezcla de teoría clásica y cuántica (Nobel Física 1922)
Dos ideas básicasque conducen al modelo mecanocuántico del átomo: 1920-25 Principio de incertidumbre de Heisenberg (Nobel Física 1932) Las partículas atómicas pueden tener propiedades ondulatorias (Louis de Broglie, Nobel Física 1929) Comprobación de la hipótesis de De Broglie: Davisson y Germer G. P. Thomson Erwin Schrödinger desarrolla la Mecánica Cuántica EQEM C.J.Davisson y G.P. Thomson (Nobel de Física...
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