Teoría atómica de Bohr

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* Equipo 2 Integrantes: * Isaas Morares Prez. * Gabriel Lpez Jimnez. * Cecilia Montejo * Zachariel Arias Zacaras. * Nombre. * Vctor Gonzlez

Tema 1.3:

* En fsica y qumica, la teora atmica es una teora de la naturaleza

de la materia, que afirma que est , se compone por pequeas partculas llamadas tomos. * La teora atmica comenz hace miles de aos como un concepto filosfico y fue en el siglo XIX cuando se lograron avances en el campo de la estequiometria. Los alquimistas de la poca crean que las unidades bsicas de los elementos tambin eran las partculas fundamentales de la naturaleza y las llamaron tomos. * Estequiometria: es el clculo entre relaciones cuantitativas entre los reactantes y productos en el transcurso de una reaccin qumica.

* El modelo atmico de Bohr es muy simple yes muy parecido al modelo planetario de Coprnico, los planetas describiendo rbitas circulares alrededor del Sol.

* El

fsico dans Niels Bohr desarroll en 1913 una hiptesis conocida como teora atmica de Bohr. Bohr supuso que los electrones estn dispuestos en capas definidas, o niveles cunticos, a una distancia considerable del ncleo; donde la disposicin de los electrones se denomina configuracin electrnica y el nmero de electrones es igual al nmero atmico del tomo.

* Los

postulados de Bohr aparecen como una forma de explicar las evidencias experimentales de los espectros atmicos a la luz de los conocimientos que se tenan despus de la aceptacin de la cuantizacin en el mundo microscpico pero antes de la formalizacin de la mecnica cuntica:

* 1. Un electrn en un tomo se mueve en una rbita

circular alrededor del ncleo bajo la influencia de la atraccin coulombica entre el electrn y el ncleo, obedeciendo las leyes de la mecnica clsica.

Fuerza centrifuga

Atraccin coulombica o electroesttica

2. En lugar de la infinidad de rbitas posibles en la mecnica clsica, para un electrn solo es posible moverse en una rbita para la cual el momento angular L es un mltiplo entero de .Es decir: El electrn no puede girar alrededor del ncleo en cualquier orbital, solo puede hacerlo en aquellas orbitas en las que se cumple el momento angular del electrn, el cual es un mltiplo entero de la constante de Planck.

* 3.

Un electrn que se mueva en una de esas rbitas permitidas no irradia energa electromagntica, aunque est siendo acelerado constantemente por las fuerzas atractivas al ncleo. Por ello, su energa total E permanece constante.

* Si un electrn que inicialmente se mueve

en una rbita de energa Ei cambia discontinuamente su movimiento de forma que pasa a otra rbita de energa Ef se emite o absorbe energa electromagntica para compensar el cambio de la energa total. La frecuencia de la radiacin es igual a la cantidad (Ei Ef) dividida por la constante de Planck h.

* Los postulados anteriores determinaban que slo

eran posibles ciertas rbitas, que adems estaran ordenadas en un orden creciente de energas. Cada rbita quedaba caracterizada por cierta energa y cierto entero, n, que determinaba el nmero del nivel. As, n=1 determinaba el primer nivel, el de menor energa, n=2 sera el segundo nivel, n=3 el tercero, etc.

* Los postulados de Bohr son empricos y solo se

verifican sus consecuencias con hechos experimentales, como los espectros atmicos.

A partir de consideraciones clsicas, pero considerando la cuantizacin del momento angular se puede expresar la energa de un electrn en una rbita de Bohr:

Como se puede observar, la energa en este caso est cuantizada por valores de n = 1, 2, 3,..

Tema 1.4:

* En 1916 sommerfeld crea

el modelo atmico que lleva su nombre, para dar algunas mejoras al modelo atmico de Bohr, ayudndose de la relatividad de Albert Einstein. Dicha teora de relatividad dice: que la propia geometra del espacio-tiempo se ve afectada por la presencia de materia, de lo cual resulta una teora relativista del campo gravitatorio. De hecho la teora de la relatividad general predice que el espacio-tiempo no ser plano en presencia de materia y que la curvatura del espacio-tiempo ser percibida como un campo gravitatorio.

* El modelo atmico de Bohr, tena algunas

insuficiencias, ya que aunque funcionaba perfectamente para el tomo de hidrgeno, no funcionaba de igual manera para dar explicacin a los espectros realizados para otros tomos de otros elementos, donde se vea claramente que los electrones de un mismo nivel energtico posean diferentes energas. Lo cual haca evidente, que algo faltaba en ese modelo.

** Es elcomportamiento del electrn cuando es estudiado por medio del anlisis de su velocidad y aceleracin en intervalos de tiempo infinitesimales, es decir una cantidad de tiempo infinitamente pequea.

* Sommerfeld

concluyo que el comportamiento dicho previamente se poda explicar, diciendo que dentro de un mismo nivel de energa existan distintos subniveles energticos, lo que haca que hubiesen diversas variaciones de energa, dentro de un mismo nivel tericamente, Sommerfeld haba encontrado que en algunos tomos, las velocidades que experimentaban los electrones llegaban a ser cercanas a la de la luz, as que se dedic a estudiar los electrones como relativistas.

* En

1916 Sommerfeld perfeccion el modelo atmico de Bohr, intentando solucionar los dos defectos principales de ese modelo. De este modo, hizo dos bsicas modificaciones: Los electrones describan rbitas cuasi- elpticas. Con lo que se quiere decir orbitas casi elpticas. Velocidades relativistas.Quiere decir una velocidad con un porcentaje muy cercano a la velocidad de la luz

* *

* Segn Bohr, os electrones giraban exclusivamente

en modo circular. Una orbita cntrica dio lugar a un nuevo nmero cuntico, que se denominara como nmero cuntico Azimutal, que definira la forma de los orbitales, y se representara con la letra l, tomando valores variables desde 0 hasta n1. * As, las rbitas con: * l=0 seran los posteriormente conocidos como orbitales S. * l=1 se llamara orbital 2p u orbital principal. * l=2 se conocera como d, u orbital diffuse. * L=3 sera el orbital llamado f o fundamental.

* Sommerfeld defendi, que el ncleo

de los tomos no permanece quieto, sino que ya sea electrn o ncleo, ambos realizan un movimiento entorno al centro de masas del sistema, que se encontrar cercano al ncleo debido a que posee una masa miles de veces mayor que la masa del electrn. Sommerfeld, usando buenos espectroscopios, supuso que los electrones podan tener orbitas tanto elpticas como circulares. Por lo que aade el nmero cuntico secundario l (ele) e indica en la orbita del electrn, el momento angular de ste como, hallando los subniveles de energa para cada nivel cuntico.

* En 1916 Arnold Sommerfeld obtuvo el modelo atmico

de que lleva su nombre, el cual es una adaptacin mejorada y generalizada del modelo atmico de Bohr, dndole a ste, un punto de vista relativista, pero aun as, no pudo explicar los modos de emisin que tenan las rbitas elpticas, pudiendo slo descartar las rbitas circulares.