Quimica Inorganica

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Y TABLA PERIÓDICA

Johanna Portes Rojas
12/11/2013

Introducción

Teoría de Bohr en relación con otros átomos
Después que Rutherford descubriera la naturaleza nuclear del átomo (Sección 2.2), los científicos pensaron en el átomo como un “sistema solar microscópico” en el que los electrones estaban en órbita alrededor del núcleo. Para explicar el espectro delíneas del hidrógeno, Bohr supuso inicialmente que los electrones se movían en órbitas circulares alrededor del núcleo. Sin embargo, según la física clásica una partícula con carga eléctrica (como un electrón) que se mueve en una trayectoria circular debería perder energía continuamente por emisión de radiación electromagnética. Al perder energía, el electrón tendría que seguir una espiral hasta caeren el núcleo. Bohr enfocó este problema de forma similar a como Planck había abordado el problema de la naturaleza de la radiación emitida por los objetos calientes: supuso que las leyes conocidas de la física eran inadecuadas para describir todos los aspectos de los átomos. Además, Bohr adoptó la idea de Planck de que las energías están cuantizadas. Bohr basó su modelo en tres postulados:
1.Sólo están permitidas órbitas con ciertos radios, correspondientes a ciertas energías definidas, para los electrones de un átomo.
2. Un electrón en una órbita permitida tiene una energía específica y está en un estado de energía “permitido”. Un electrón en un estado de energía permitido no irradia energía, y por tanto, no cae en espiral hacia el núcleo.
3. Un electrón sólo emite o absorbe energíacuando pasa de un estado permitido de energía a otro. Esta energía se emite o absorbe en forma de fotón, E =hn.
Naturaleza dual Del electrón
De la energía radiante se convirtió en un concepto conocido. Dependiendo de las circunstancias experimentales, la radiación parece tener un carácter ondulatorio o de partícula (fotón). Louis de Broglie (1892-1987), quien estaba trabajando en su tesis dedoctorado en física en la Sorbona de París, extendió audazmente esta idea. Si, en las condiciones apropiadas, la energía radiante se podía comportar como si fuera una corriente de partículas, ¿podría la materia, en condiciones apropiadas, exhibir las propiedades de una onda? Supongamos que consideramos al electrón en órbita alrededor del núcleo de un átomo de hidrógeno como una onda, con una longitudde onda característica. De Broglie sugirió que el electrón, en su trayectoria circular alrededor del núcleo, tiene asociada una longitud de onda específica, y propuso que la longitud de onda característica del electrón o de cualquier otra partícula depende de su masa, m, y su velocidad, v.

(h es la constante de Planck). La cantidad mv para cualquier objeto es su cantidad de movimiento o(momentum). De Broglie utilizó el término ondas de materia para describir las características ondulatorias de las partículas materiales. Puesto que la hipótesis de De Broglie es aplicable a toda la materia, cualquier objeto con masa m y velocidad v daría origen a una onda de materia característica.
La ecuación de Broglie y el principio de incertidumbre de Heisenberg.

El descubrimiento de laspropiedades ondulatorias de la materia hizo surgir nuevas e interesantes preguntas acerca de la física clásica. Consideremos, por ejemplo, una pelota que baja rodando por una rampa. Si usamos física clásica, podremos calcular con gran exactitud la posición de la pelota, su dirección de movimiento y su rapidez en cualquier instante. ¿Podemos hacer lo mismo con un electrón que exhibe propiedadesondulatorias? Una onda se extiende en el espacio, y su posición no está definida con precisión. Por tanto, podríamos suponer que no es posible determinar exactamente dónde está ubicado un electrón en un instante específico.
El físico alemán Werner Heisenberg llegó a la conclusión de que la naturaleza dual de la materia impone una limitación fundamental a la precisión con que podemos conocer tanto la...