quimica
Páginas: 14 (3368 palabras)
Publicado: 30 de noviembre de 2014
UNIDAD I
TEORÍA CUÁNTICA Y ESTRUCTURA ATÓMICA
1.1 BASE EXPERIMENTAL DE LA TEORÍA CUÁNTICA
a) TEORÍA DE LA LUZ
Cuando se explica el fenómeno de la luz, la luz visible, el calor, los rayos infrarrojos y la luz ultravioleta que son ejemplos de ondas electromagnéticas producidas por electrones en movimiento, se pregunta, por que un electrón que esta continuamente acelerado en su órbitano pierde energía y por lo tanto no cae al núcleo.
Para esto hay que entender el movimiento oscilatorio de la luz. Si una sustancia se somete al calor elevado de la llama, dicha sustancia arde emitiendo luz y calor; la sustancia aparece roja, después anaranjada, amarilla y al final blanca. El cambio de colores se debe a la elevación de temperatura, así la relación entre la intensidad luminosa ylongitud de onda es:
Un electrón no tiende a caer al núcleo debido a que viaja en forma de cuantos o saltos cuánticos sino en forma de onda. Un electrón es más energético cuando se mueve en un punto mas lejos del núcleo que cuando esta cerca.
Los elementos constituyentes de la sustancia que emite luz, están excitados en la fase gaseosa y emiten radiaciones; estas radiaciones sonproducidas por el movimiento de los electrones cuando pierden o ganan energía. La diferencia entre los diferentes tipos de radiación se debe en parte a la frecuencia de la onda y en parte a su longitud y velocidad.
Una onda tiene longitud, velocidad y frecuencia:
Longitud ( ( ) Es la distancia entre el punto donde empieza y el punto donde termina.
Velocidad ( c ) Es la distancia recorridapor la onda en un segundo.
Frecuencia ( f ) Es el número de ondas completas que pasan por un punto determinado y se mide en ciclos por segundo o unidades Hertz (Hz).
Las radiaciones electromagnéticas tienen una velocidad de 3.0 x 1010 cm/seg. Por ejemplo la luz, ondas de radio, rayos x, rayos ultravioleta y se identifican por su longitud o frecuencia. El espectro electromagnético tieneondas de longitud entre 107 hasta 10-11 cm.
ESPECTRO DE RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS
La longitud y la frecuencia de las ondas están relacionadas por la velocidad igual a la frecuencia por longitud. c = f x (
Ejemplo: Calcular la frecuencia de la luz roja monocromática.
c = 3.0 x 1010 cm / seg.
( = 7.0 x 10-5 cm ( rojo monocromático )
c 3.0 x 1010 cm/seg.
f == = 7.5 x 1014 ciclos/seg. ó Hz.
( 7.0 x 10-5 cm
Negro < 3800 Amstrong
violeta 3800 - 4000 Amstrong
azul 4000 - 5000 Amstrong
verde 5000 - 5700 Amstrong
amarillo 5700 - 5900 Amstrong
naranja 5900 - 6100 Amstrong
rojo 6100 - 7600 Amstrong
blanco 7600 > Amstrong
LONGITUD DE ONDA DE LOS COLORES DEL ESPECTRO
b)TEORÍA CUÁNTICA
1.1.1 RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO Y LA TEORÍA DE MAX PLANCK
La superficie que con igual facilidad absorbe y emite energía radiante de una longitud de onda intrínseca es una superficie del cuerpo negro. A pesar de que no existe un cuerpo negro perfecto, una cavidad esférica caliente puede emitir lo que es esencialmente una radiación del cuerpo negro, a través de un orificio pequeñocuya área es insignificante comparada con el área total de la esfera.
El espectro de luz emitida es independiente a la composición de la esfera y dependiente sólo de la temperatura de la superficie que la emite. Con el objeto de describir la emisión espectral de las longitudes de ondas obtenidas a diferentes temperaturas, en esos experimentos Max Planck (1900), desarrolló una ecuaciónmatemática empírica para trazar una gráfica que relacionara la intensidad de la radiación con la longitud de onda.
Planck pensó que la luz era producida de manera discontinua dentro de la cavidad de la esfera mediante un gran número de osciladores microscópicos, cada uno de los cuales vibraban con una frecuencia característica ( f ); encontró también que la energía de cada oscilador podía...
TEORÍA CUÁNTICA Y ESTRUCTURA ATÓMICA
1.1 BASE EXPERIMENTAL DE LA TEORÍA CUÁNTICA
a) TEORÍA DE LA LUZ
Cuando se explica el fenómeno de la luz, la luz visible, el calor, los rayos infrarrojos y la luz ultravioleta que son ejemplos de ondas electromagnéticas producidas por electrones en movimiento, se pregunta, por que un electrón que esta continuamente acelerado en su órbitano pierde energía y por lo tanto no cae al núcleo.
Para esto hay que entender el movimiento oscilatorio de la luz. Si una sustancia se somete al calor elevado de la llama, dicha sustancia arde emitiendo luz y calor; la sustancia aparece roja, después anaranjada, amarilla y al final blanca. El cambio de colores se debe a la elevación de temperatura, así la relación entre la intensidad luminosa ylongitud de onda es:
Un electrón no tiende a caer al núcleo debido a que viaja en forma de cuantos o saltos cuánticos sino en forma de onda. Un electrón es más energético cuando se mueve en un punto mas lejos del núcleo que cuando esta cerca.
Los elementos constituyentes de la sustancia que emite luz, están excitados en la fase gaseosa y emiten radiaciones; estas radiaciones sonproducidas por el movimiento de los electrones cuando pierden o ganan energía. La diferencia entre los diferentes tipos de radiación se debe en parte a la frecuencia de la onda y en parte a su longitud y velocidad.
Una onda tiene longitud, velocidad y frecuencia:
Longitud ( ( ) Es la distancia entre el punto donde empieza y el punto donde termina.
Velocidad ( c ) Es la distancia recorridapor la onda en un segundo.
Frecuencia ( f ) Es el número de ondas completas que pasan por un punto determinado y se mide en ciclos por segundo o unidades Hertz (Hz).
Las radiaciones electromagnéticas tienen una velocidad de 3.0 x 1010 cm/seg. Por ejemplo la luz, ondas de radio, rayos x, rayos ultravioleta y se identifican por su longitud o frecuencia. El espectro electromagnético tieneondas de longitud entre 107 hasta 10-11 cm.
ESPECTRO DE RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS
La longitud y la frecuencia de las ondas están relacionadas por la velocidad igual a la frecuencia por longitud. c = f x (
Ejemplo: Calcular la frecuencia de la luz roja monocromática.
c = 3.0 x 1010 cm / seg.
( = 7.0 x 10-5 cm ( rojo monocromático )
c 3.0 x 1010 cm/seg.
f == = 7.5 x 1014 ciclos/seg. ó Hz.
( 7.0 x 10-5 cm
Negro < 3800 Amstrong
violeta 3800 - 4000 Amstrong
azul 4000 - 5000 Amstrong
verde 5000 - 5700 Amstrong
amarillo 5700 - 5900 Amstrong
naranja 5900 - 6100 Amstrong
rojo 6100 - 7600 Amstrong
blanco 7600 > Amstrong
LONGITUD DE ONDA DE LOS COLORES DEL ESPECTRO
b)TEORÍA CUÁNTICA
1.1.1 RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO Y LA TEORÍA DE MAX PLANCK
La superficie que con igual facilidad absorbe y emite energía radiante de una longitud de onda intrínseca es una superficie del cuerpo negro. A pesar de que no existe un cuerpo negro perfecto, una cavidad esférica caliente puede emitir lo que es esencialmente una radiación del cuerpo negro, a través de un orificio pequeñocuya área es insignificante comparada con el área total de la esfera.
El espectro de luz emitida es independiente a la composición de la esfera y dependiente sólo de la temperatura de la superficie que la emite. Con el objeto de describir la emisión espectral de las longitudes de ondas obtenidas a diferentes temperaturas, en esos experimentos Max Planck (1900), desarrolló una ecuaciónmatemática empírica para trazar una gráfica que relacionara la intensidad de la radiación con la longitud de onda.
Planck pensó que la luz era producida de manera discontinua dentro de la cavidad de la esfera mediante un gran número de osciladores microscópicos, cada uno de los cuales vibraban con una frecuencia característica ( f ); encontró también que la energía de cada oscilador podía...
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