7. Teoría Cuántica y La Estructura Electrónica de Átomos. Raymond Chang

7/23/2019 7. Teora Cuntica y La Estructura Electrnica de tomos. Raymond Chang

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Teora cuntica y la estructuraelectrnica de los tomos

Captulo 7

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!ropiedades de las ondas

Longitud de onda$% es la distancia entre puntosid&nticos de ondas sucesi'as

Amplitud es la distancia 'ertical de la lnea media a la

cresta o al 'allle de la onda()

H2

Longitud de Onda

Amplitud Direccin de

propagacin

de onda

Longitud de onda

Longitud de onda

Amplitud

Amplitud


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!ropiedades de las ondas

Frecuencia$% es el n*mero de ondas "ue atra'iesan un

punto particular en ) segundo $H+ ) ciclos%

.a 'elocidad $u% de la onda /

()

Longitud de onda


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Ma/well $)0(1%, propus "ue la lu+ 'isi2le consiste en

ondas electromagn&ticas

Radiacin

electromagntica es la

emisin y transmisin de

energa en la #orma de

ondas electromagn&ticas

.a 'elocidad de lu+ $c% en el 'aco 133 / )30ms

Todaradiacin electromagn&tica

/

=c ()

Componente del campo el&ctrico

Componente del campo magn&tico


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()

4ayos 5 .mparassolares

Hornos demicroondas,radar policiaco,estaciones desat&lite

.mparasincandes-centes

T6 7H8,telonoscelulares

4adio 8MT6 6H8

4adio9M

:ndas de radioMicroondasIn#rarro;o7ltra'ioleta

4ayos 54ayosgamma

Tipo de radiacin

Frecuencia (Hz)

Longitud

de onda (nm)


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x= c

= c/

= 133 / )30ms/3 / )31m

onda

radio#nica

7n #otn tiene una #recuencia de 3 / )3)Anm

()

4adio 8MT6 6H8

4adio9M

ondaradio#nica


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Misterio B), pro2lema del cuerpo negroD

4esuelto por !lancE en )F33

.a energa $lu+% es emitida

o a2sor2ida en unidades

discretas $cuanto%

h /

Constante de !lancE $h%h


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.a lu+ tiene am2osJ

) naturale+a de onda

A naturale+a de partcula

h K L

Misterio BA, e#ecto #otoel&ctricoD

4esuelto por instein en )F3>

Fotnes una partculaD de lu+

K h-

h

K e-

(A

.u+

incidente

8uentede 'olta;e

Netector


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h /

h / c

(A

Cuando el co2re se 2om2ardea con electrones de alta-

energa, se emiten rayos 5 Calcule la energa $en

;oules% asociada con los #otones si la longitud de onda

de los rayos 5 es 3)>= nm


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(1

.nea del espectro de emisin de tomos de hidrgeno

!laca #otogr#ica

Colimador

!risma

spectro

de

lneas

.u+ separada en

'arios

componentes

Tu2o dedescarga

9lto

'olta;e


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(1

!ectro de lneas 2rillantes

Metales

alcalinos$mono'alentes%

lementos

alcalino-

t&rreos$di'alentes%

Metales

$di'alentes%

.itio$.i%

Oodio $Pa%

!otasio$K%

Calcio$Ca%

stroncio $Or%

ario$a%

Cadmio$Cd%

Mercurio$Hg%

Hidrgeno$H%

Helio$He%

.itio$.i%


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) e-slo puede tener 'aloresde energa espec#icos

$cuanti+adas%

A la lu+ se emite como

mo'imientos de e- de un

ni'el de energa a una

energa de ms 2a;o ni'el

Modelo del

tomo de Bohr

(!")

n -4H $ %

)

nA

n$n*mero cuntico principal% ),A,1,Q

4H$constante de 4yd2erg% A)0 / )3-)0

(1

8otn


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h

h

(1


14/37

#otn #- i

f -4H $ %)

nAf

i -4H $ %)

nAi

i f

4H$ %)

nA)

nA

nf )

ni A

nf )

ni 1

nf A

ni 1

(1

Oeries de

racEett

Oeries de

!aschen

Gn

erg

a


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#otn A)0 / )3-)0

/ $)A> - )F%#otn -)>> / )3

-)F

/ )3-)F

)A03 nm

Calcule la longitud de onda $en nm% de un

#otn emitido por un tomo de hidrgeno

durante la transicin de su electrn del

estado n > al estado n 1

#otn h / c

h / c #otn

i f

4H$ %)

nA)

nA#otn

(1


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Ne roglie $)FA=% ra+on

"ue el e-es partcula y

onda

2r n = hmu

u 'elocidad del e-

m masa del e-

?!or "u& es cuanti+ada la

energa del e-@

(=


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= hmu

= g 'ia;ando a

)>< ms@

m en Egh en s u en $ms%

(=


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cuacin de la onda de Ochrodinger

n )FA< Ochrodinger escri2i una ecuacin "ue

descri2i la partcula y naturale+a de la onda del e -.a #uncin de la onda $% descri2eJ

) la energa del e-con un dado

A la pro2a2ilidad de encontrar el e-

en un 'olumendel espacio

.a ecuacin de Ochrodinger slo se puede resol'ere/actamente para el tomo de hidrgeno Ne2eapro/imar su solucin para los sistemas del multi-electrn

(>


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cuacin de la onda de Ochrodinger

= #n$n, l, ml, ms%

n*mero cuntico principal n

n ), A, 1, =, Q

n) nA n1

( electrones

)sAAsAAp)

C < electrones

@ @

((

Gn

er

ga


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C < electrones

La distribucin de electrones ms

estable en los subniveles es la que

tiene el mayor nmero de espinesparalelos (regla de und!"

C )sA

AsA

ApA

P ( electrones

P )sAAsAAp1

: 0 electrones

: )sAAsAAp=

8 F electrones

8 )sAAsAAp>

Pe )3 electrones

Pe )sA

AsA

Aps =d >p


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?Cul es la con#iguracin electrnica del Mg@

Mg )A electrones

)s As Ap 1s 1p =s)sAAsAAp


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Ou2ni'el e/terno "ue se llena con electrones

(0


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Paramagnticaelectrones paralelos

Ap

#iamagnticatodos los electrones apareados

Ap( 0

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