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Átomos Imagen de la superficie de un cristal desilicio, donde se observa la disposición de losátomos. La imagen ha sido adquirida utilizandoun microscopio de barrido de efecto túnel (STM) Tomada de http://www.tu-darmstadt.de/surface/methoden/AFM/stm_theorie.htm Física – Grado en Ingeniería InformáticaCurso 2008/
Intensidadrelativa
Propiedad
Alcance
Interacción
masa
largo alcance
Gravitatoria
carga eléctrica
largo alcance
Electromagnética
carga de color
corto Alcance
Nuclear fuerte
carga de sabor
corto alcance
Nuclear débil
Fuerzas fundamentales
Ernest Rutherford(1871-1937) Premio Nobel de Química 1908
Modelo atómico de Rutherford (1911)
Primeros modelos atómicos: modelo de Rutherford
cargaeléctrica (C)
masa (kg)
×^10
1.^
-27× 10
protón
×^10
neutrón
-19 × 10
9.^
-31× 10
electrón
Modelo atómico de Rutherford
Fallos del modelo de Rutherford
Teoría electromagnética clásicade J.C. Maxwell
Espectro de emisión
www.puc.cl/sw_educ/qda1106/ CAP2/2B/2B1/
Niels Bohr(1885-1962)
Premio Nobel de Física 1922
Modelo atómico de Bohr (1912)
Postulado 1
: Los electrones se mueven en determinadas órbitas estables sin emisión de radiación, denominadas estadosestacionarios
E
n = 4n = 3n = 2 n = 1
n^ número cuántico principal [^ ]eV (^6). 13 n E^
2 −=
(para el átomo de hidrógeno)
Niels Bohr(1885-1962)
Premio Nobel de Física 1922
Modelo atómico de Bohr (1912)
Postulado 2
: La radiación se emite (o absorbe) sólo cuando un electrón realiza una transición de una órbita a otra
EE h f^
i
−f
h = 6.
-34 × 10
J s^ constante de Plank
Modelo atómico de Bohr (1912) Gran éxito del modelo de Bohr al explicarel espectro de emisión del átomo de hidrógeno
Revisiones al modelo atómico de Bohr Las propiedades de un electrón en un átomo quedantotalmente determinadas por sus 4 números cuánticos
Louis de Broglie(1892-1987) Premio Nobel de Física 1929
Dualidad onda-corpúsculo^ En 1923, Louis de Broglie argumentó que si la luz (radiaciónelectromagnética) presenta un comportamiento corpuscular (fotón),las partículas que constituyen la materia podrán presentar aspectosondulatoriosPostuló que una partícula siempre tiene asociada una onda,caracterizada por una longitud de onda
Erwing Schrodinger(1887-1961)^ Premio Nobel de Física 1933
Werner Heisenberg(1901-1976) Premio Nobel de Física 1932
Paul A.M. Dirac(1902-1984) Premio Nobel de Física 1933
Mecánica cuántica
Mecánica cuántica
Principio de incertidumbre de Heisenberg
(^
)^
π ≥ Δ Δ^
h 4 v mx
x
Orbitales atómicos
Orbitales atómicos
Principio de exclusión de Pauli (1925)
Wolfgang Pauli(1900-1958) Premio Nobel de Física 1945
En un átomo no puede haber dos electronescon los cuatro números cuánticos iguales
Clasificando átomos
28 Si 14
Masa atómica:u.m.a. = 1/12 de la masa del núcleo del
C^12
1 u.m.a.
≈^ masa de un protón
≈^ masa de un neutrón
Número másico A = nº protones + nº neutronesLos isótopos de un elemento tienen el mismo Z pero diferente A
A
Número atómico Z = nº protonesCada elemento tiene un único número atómicoUn átomo neutro tiene el mismo número de electrones que de protones
Z
3 s 2 s 1 s
3 p 2 p
4 f
4 s^
4 p^
3 d
5 s
5 p
4 d
6s
6 p
5 d
2 1s 2 2sp
6
2 3sp
6 10 d
2 4sp
6 10 d
14 f
2 5sp
6 10 d
14 f
Estructura electrónica de los átomos
Llenado: principio Aufbau(mínima energía)
[^ Fe]: 1s^26 Esta regla nemotécnica presenta excepciones
2 2 2s^
6 2 p3s^
6 6 pd
2 4s
