Guía De Química

UNIDAD I “Estructura Atómica”.
Antecedentes
Modelo atómico de Bohr
Niels Bohr, un joven físico danés, sugirió un modelo atómico en 1913 de acuerdo con el átomo nuclear recientemente descubierto por Rutherford. Este modelo podía explicar los espectros de los átomos.
Primero, Bohr aplicó audazmente la todavía reciente teoría cuántica de la radiación y propuso que los electrones que estabanfuera del núcleo de los átomos sólo podían encontrarse en determinados y definidos niveles de energía.
En segundo lugar, Bohr propuso que, en tanto se mantienen los electrones en determinados niveles o estados de energía electrónica, no ganan ni pierden energía y por lo tanto no irradian energía. Estos niveles estables de energía se llaman estados estacionarios del átomo. Sin embargo, un electrónpuede “saltar o brincar” de un nivel de energía a otro.
Cuando un electrón desciende o cae a un nivel o estado de menor energía, se emite la diferencia de energía como un cuanto de energía. Cada línea de un espectro representa la transición de un electrón desde un estado de energía a otro.
La teoría cuántica de la estructura atómica puede explicar por qué los átomos tienen niveles definidos deenergía.
Existe una ecuación para las energías potenciales de cada uno de los estados estacionarios de la energía eléctrica del átomo de hidrógeno.

Bohr describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón.

En éste modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo; ocupando la órbita de menor energía posible, o sea la órbita máscercana posible al núcleo.
Modelo atómico cuántico.
La teoría de Bohr falla.
El éxito de la teoría de Bohr para explicar los hechos experimentales del espectro del hidrógeno no se repitió con ningún otro elemento ya que no puede extenderse a las interacciones electrón-electrón en átomos de muchos electrones. (El hidrógeno es el elemento más simple y el componente principal del Universo).
Elprincipal legado de Bohr a la teoría atómica que siguió, es el concepto de los estados estacionarios de energía.
Fundamentos de la teoría atómica moderna.
Los conceptos básicos de la teoría atómica moderna se originaron en los trabajos de Rutherford, Planck, Einstein y Bohr.
Principio de Incertidumbre: Es imposible conocer, simultáneamente, con exactitud perfecta, los dos factores importantes quegobiernan el movimiento de un electrón: su posición y su velocidad.
Principio de la teoría atómica moderna.
Un modelo atómico satisfactorio debe explicar los espectros de líneas y el comportamiento periódico de los elementos y no debe contradecir el Principio de incertidumbre.
Schrödinger dedujo una ecuación matemática en donde el electrón era tratado en función del comportamiento ondulatorio.Este modelo mecánico cuántico no describe con exactitud la posición del electrón, como lo hace el modelo de Bohr. No es posible decir exactamente en dónde está el electrón de un átomo en un tiempo específico; pero la ecuación de onda puede determinar la probabilidad de encontrar un electrón en cierto punto para un tiempo dado.
El modelo del átomo según la mecánica cuántica, conduce a esto, sólocomo la distancia más probable de encontrar un electrón dentro de un orbital. Dichos orbitales ya no solo tenían la forma circular que había mencionado Bohr con el modelo de hidrógeno, sino también se comportaban de forma elíptica.

Configuración electrónica
Comportamiento del electrón y números cuánticos.
Para solucionar la ecuación de onda de Schrödinger, se necesita un conjunto de cuatronúmeros simbolizados por las letras n, l, m y s. Se llaman números cuánticos y tienen valores que dependen unos de otros.
Cada estado de energía tiene un valor característico de n, este valor de n puede tener los valores: n=1, 2, 3, 4, 5,6,..

Cada estado de energía puede tener uno o más valores de l, el número de valores de l es igual al valor de n. Los valores de l empiezan siempre con 0...