Fundamentos Esenciales de la Estructura Atómica y la Química Cuántica

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Bohr


1913 trata de explicar las líneas espectrales:
1.En un átomo el electrón sólo puede tener ciertos estados de movimiento. Cada uno de ellos tiene una E fija y determinada.

2

En cualquiera de estos estados el electrón se mueve describiendo órbitas circulares al rededor del núcleo. Solo sol posibles aquellas órbitas en las que se cumple que el momento angular del electrón es un múltiplo entero de h/2π.
3.Un electrón puede pasar de una órbita a otra absorbiendo (hacia orb. Ext) o emitiendo (interior) radiación elect cuya E sea la diferencia entre las órbitas inicial y final.

Todos los valores de E para los distintos niveles son una fracción de E1. La E=0 cuando el electrón escape del átomo n=∞








Principio de incertidumbre de Heisenberg


Cuanto menor sea el átomo de la partícula menor debe de ser la λ de la luz. 1927, existe un limite de la precisión con la que podemos conocer de forma simultánea la posición y la E de una partícula. AxAp=AEAt>= h/4π= /h/2; /h=h/2π 

Modelo mecanocuántico del átomo


Podemos describir el comportamiento del electrón al rededor del núcleo usando una ec similar a la de las ondas estacionarias.

Función de onda

Está relacionada con la posición del e en torno al núcleo y desarrollándola de obtiene la Ec de onda: ĤΨ=EΨ. Las soluciones no siempre tienen un significado físico, para corregirlos se utilizan los nº cuánticos.

Orbitales atómicos


Zona del espacio en donde existen al menos un 90% de posibilidades de al e- y es una medida de densidad de carga en un volumen determinado en torno al núcleo. El modelo de átomo de la mec cuántica supone un átomo con un núcleo y una nube difusa de e- en sus proximidades. -L=0, tipo s -L=1, 3tipo p -L=2, 5tipo d L=3 7tipo f





Nº cuánticos:-

Principal

Las fuerzas de atracción electrónicas núcleo-electrón son centrales pero las órbitas que se describen no son sólo circulares, también elípticas. -
Secundario(L): como las órbitas pueden ser variadas, provoca la existencia de diversos estados energéticos muy cercanos relacionados con la excentricidad de la órbita. (0 a n-1). -

Magnético

Determina del desdoblamiento observado por Zeeman, que supónía diferentes E para los subniveles según la orientación de las órbitas en un campo magnético.
(-l…0…l) -

De espín

Está relacionado con el momento de giro del electrón sobre sí mismo, que justifica la existencia de estos dos niveles en los que los valores son: 1/2 o -1/2.

Hipótesis de Broglie


Dualidad onda-corpúlo de la materia: la luz es un fenómeno ondulatorio que explica el comportamiento de esta en situaciones como la reflexión, refracción y difracción.  A demás de la luz, partículas como protones y electrones también tienen esta naturaleza, que se debe en parte a su pequeño valor d la masa.





Principio de exclusión de Pauli


No pueden existir dos e- en el mismo orbital con los cuatro nº cuánticos iguales entre sí. En cada orbital sólo caben dos e- con espines opuestos.

Llenado por orden creciente de E


La E de los orbitales viene determinada por la suma de los nº cuánticos (n+l). Cuando esta suma tenga igual valor se llenará antes el orbital de menor valor de n, puesto que este nº tiene mayor peso en la E.

Regla de la máxima multiplicidad de Hund


Cuando los e- tienen el mismo valor de l pero distinto para ml se sitúan de manera que el desapareamiento sea máximo, colocándose los e- con los mismos valores de ms primero (espines paralelos). Nos informa del nº de e- por orbital.





Defectos tabla Mendeleiev


-No se supo encajar al H puesto que las propiedades de este no coincidían con las del resto de elementos del grupo. -Había parejas de elementos que debían situarse en orden inverso de sus masas atómicas si se quería mantener las propiedades dentro del grupo. -No se predijo la posición para lantánidos y actínidos. -No existía una separación clara entre metales y no metales.

Metales Alcalinos


Grupo IA (ns1)

Metales alcalino-térreos

Grupo IIA (ns2)

Térreos

Grupo IIIA (ns2 p1)

Cabonoideos

Grupo IVA (ns2 p2)

Nitrogenoideos

Grupo VA (ns2 p3)

Anfígenos

Grupo Vía (ns2 p4)

Halógenos

Grupo VIIA (ns2 p5)

Gases nobles

Grupo VIIIA (ns2 p6)





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