UNIVERSIDAD CENTRAL DE ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERIA

QUMICA

PROF. JEANETH RECALDETEMA: MODELOS ATOMICOS

INTEGRANTES:

1. JEYSON DELGADO2. NATHALY DIAZ3. JHONNY DUICELA4. KAREN FIERRO5. MARJORIE FLORES6. ANDRES GALRRAGA

AULA: A1-IQ-V09

2015

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFacultad de Ingeniera

TEORA ATMICA DE DALTON

En fsica y qumica, la teora atmica es una teora de la naturaleza de la materia, que afirma que est compuesta por pequeas partculas llamadas tomos.Dalton hablaba de que si la sustancia era simple, se trataba de "tomos simples"; por ejemplo de cloro, de hidrogeno, etc. Si la sustancia era Compuesta, Dalton hablaba de" tomos compuestos"; por ejemplo de agua.John Dalton desarroll su modelo atmico, en la que propona que cada elemento qumico estaba compuesto por tomos iguales y exclusivos, y que aunque eran indivisibles e indestructibles, se podan asociar para formar estructuras ms complejas (los compuestos qumicos). Esta teora tuvo diversos precedentes.Ley de la conservacin de la masa:Es La cuarta hiptesis establecida por Dalton, es otra forma de enunciar la ley de conservacin de la masa. Si los tomos no se crean ni se destruyen en una reaccin qumica, la masa de los productos y de los reactivos permanezca constante.Ley de las proporciones definidas:La tercera hiptesis de Dalton, sugiere que para la formacin de un compuesto los tomos de los distintos elementos que lo forman deben estar en una proporcin numrica sencilla y determinada. Si adems, todos los tomos de un mismo elemento tienen la misma masa, es fcil deducir que la proporcin en masa deber ser constante.Ley de las proporciones mltiples:Si dos elementos pueden combinarse para formar ms de un compuesto, la masa de uno de los elementos que se combina con una masa fija del otro, mantiene una relacin de nmeros enteros pequeos.

MODELOS ATMICOSModelo atmico de Demcrito AO: 460 ac 370 ac Demcrito desarroll la teora atmica del universo, concebida por su mentor, el filsofoLeucipo. Esta teora, al igual que todas las teoras filosficas griegas, no apoya sus postulados mediante experimentos, sino que se explica mediante razonamientos lgicos. La teora atomista de Demcrito y Leucipo se puede esquematizar as: Los tomos son eternos,indivisibles,homogneos, incompresibles e invisibles. Los tomos se diferencian solo en forma y tamao, pero no por cualidades internas. Las propiedades de la materia varan segn el agrupamiento de los tomos.

Modelo atmico de John Dalton. Surgido en el contexto de la qumica, fue el primermodeloatmico con bases cientficas, formulado entre 1803 y 1807. Dalton explic suteora formulando una serie de enunciados simples: Lamateria est formada por partculas muy pequeas llamadastomos, que son indivisibles y no se pueden destruir. Los tomos de un mismo elemento son iguales entre s, tienen la misma masa y propiedades. Los tomos de diferentes elementos tienen masas diferentes. Comparando las masas de los elementos con los del hidrgeno tomado como la unidad propuso el concepto depeso atmico relativo. Los tomos permanecen sin divisin, aun cuando se combinen en lasreacciones qumicas. Los tomos, al combinarse para formarcompuestosguardan relaciones simples. Los tomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar ms de un compuesto. Los compuestos qumicos se forman al unirse tomos de dos o ms elementos distintos.

Modelo atmico de Thomson.Es una teora sobre la estructuraatmicapropuesta en 1904 porJoseph John Thomson, quien descubri elelectrnen 1897, mucho antes del descubrimiento delprotny delneutrn. En dicho modelo, eltomoest compuesto por electronesde carga negativa en un tomo positivo, embebidos en ste al igual que las pasas de un budn. A partir de esta comparacin, fue que el supuesto se denomin"Modelo del budn de pasas". Postulaba que los electrones se distribuan uniformemente en el interior del tomo suspendidos en una nube de carga positiva. El tomo se consideraba como una esfera con carga positiva con electrones repartidos como pequeos grnulos. La herramienta principal con la que cont Thomson para su modelo atmico fue la electricidad

Modelo atmico de Rutherford. Es unmodelo atmicoo teora sobre la estructura interna deltomopropuesto por el qumico y fsico britnico-neozelandsErnest Rutherfordpara explicar los resultados de su"experimento de la lmina de oro", realizado en 1911. El modelo de Rutherford fue el primer modelo atmico que consider al tomo formado por dos partes: la "corteza" (luego denominada periferia), constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un "ncleo" muy pequeo; que concentra toda la carga elctrica positiva y casi toda la masa del tomo. Rutherford lleg a la conclusin de que la masa del tomo se concentraba en una regin pequea de cargas positivas que impedan el paso de las partculas alfa. Sugiri un nuevo modelo en el cual el tomo posea un ncleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona extra nuclear se encuentran los electrones de carga negativa.

Modelo atmico de Bohrode Bohr-Rutherford. Es un modelo clsico del tomo, pero fue el primermodelo atmicoen el que se introduce unacuantizacina partir de ciertos postulados. Fue propuesto en1913por el fsico dansNiels Bohr, para explicar cmo loselectronespueden tenerrbitas establesalrededor delncleoy por qu los tomos presentaban espectros de emisin caractersticos (dos problemas que eran ignorados en elmodelo previo de Rutherford). Adems el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas delefecto fotoelctrico, explicado porAlbert Einsteinen1905.

Modelo atmico de Schrdinger. (1924). Es unmodelo cunticonorelativista. Se basa en la solucin de laecuacin de Schrdingerpara un potencial electrosttico con simetra esfrica, llamado tambintomo hidrogenoide. En este modelo los electrones se contemplaban originalmente como una onda estacionaria de materia cuya amplitud decaa rpidamente al sobrepasar el radio atmico. Elmodelo de Bohrfuncionaba muy bien para eltomodehidrgeno. En los espectros realizados para otros tomos se observaba que electrones de un mismo nivel energtico tenan energas ligeramente diferentes. Esto no tena explicacin en el modelo de Bohr, y sugera que se necesitaba alguna correccin. (La propuesta fue que dentro de un mismo nivel energtico existan subniveles). La forma concreta en que surgieron de manera natural estos subniveles, fue incorporando rbitas elpticas y correcciones relativistas. As, en1916,Arnold Sommerfeld modific el modelo atmico de Bohr, en el cual los electrones slo giraban enrbitascirculares, al decir que tambin podan girar en rbitas elpticas ms complejas y calcul los efectos relativistas.

Modelo Mecnico-CunticoQuienes sentaron las bases del nuevo modelo mecnico cuntico fueron tres cientficos: Louis de Broglie Werner Heisenberg Erwin SchrdingerNmeros CunticosLa distribucin de los electrones alrededor del ncleo obedece a una serie de reglas que se traducen en un modelo matemtico que reconoce 4 nmeros cunticos:1. Nmero cuntico principal (n): corresponde a los niveles de energa. Estos niveles aumentan de tamao a medida que nos alejamos del ncleo. Posee valores n=1, 2, 3, 4, 5, 6,...2. Nmero cuntico secundario (l): representa la existencia de subniveles de energa dentro de cada nivel. Se calculan considerando l = 0, 1, 2, 3, 4As, para n=1...l =0 ( "s" )Para n=2 .........l = 0, 1 ( "s", "p" )Para n=3 .........l = 0, 1, 2 ( "s", "p", "d" )Para n=4 .........l = 0, 1, 2, 3, 4 ("s", "p", "d", "f" )3. Nmero magntico (m): representa la orientacin de los orbitales y se calcula m=+/- lSi l = 0, m=0 es decir 1 solo tipo de orbital sSi l = 1, m =-1, 0, +1 es decir 3 tipos de suborbitales p (px, py y pz)Si l = 2, m = -2, -1, 0, +1, +2 es decir 5 tipos de suborbitales d (du, dv, dx, dy, dz)Si l = 3, m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 es decir 7 tipos de suborbitales f (fs, ft, fu, fv, fx, fy y fz)4. Nmero de spin (s): indica la cantidad de electrones presentes en un orbital y el tipo de giro de los electrones, habiendo dos tipos +1/2 y -1/2. En cada tipo de suborbital cabe mximo 2 electrones y estos deben tener spines o giros opuestos.Configuracin electrnica

Hiptesis de De BroglieTradicionalmente, los electrones se haban considerado como partculas, y por tanto un haz de electrones sera algo claramente distinto de una onda.Louis de Broglie propuso (1923) eliminar esta distincin: un haz de partculas y una onda son esencialmente el mismo fenmeno; simplemente, dependiendo del experimento que realicemos, observaremos un haz de partculas u observaremos una onda. As, el electrn posee una longitud de onda (que es un parmetro totalmente caracterstico de las ondas).Esta idea, que en un principio era una simple propuesta terica, fue confirmada experimentalmente en 1927, cuando se consigui que haces de electrones experimentasen un fenmeno muy caracterstico de las ondas: la distorsin de la onda al atravesar una rendija muy estrecha (difraccin).La energa correspondiente a un fotn viene dada por la ecuacin:E = h f = h c/Teniendo en cuenta la ecuacin de Einstein:E = m c2Al fotn, considerado como partcula, le correspondera un momento lineal que va a estar relacionado con su longitud de onda y se puede deducir de las expresiones anteriores:h c/m c2= h / mcDe Broglie, asign a las partculas una onda asociada cuya longitud de onda viene dada por la siguiente expresin:= h / mv

LA ECUACION DE ONDA DE SCHRODINGERLaecuacin de Schrdinger, desarrollada por el fsico austracoErwin Schrdingeren 1925, describe la evolucin temporal de una partcula masiva no relativista. Es de importancia central en la teora de lamecnica cuntica, donde representa para las partculas microscpicas un papel anlogo a lasegunda ley de Newtonen lamecnica clsica. Las partculas microscpicas incluyen a las partculas elementales, tales como electrones, as como sistemas de partculas, tales como ncleos atmicos.

El esquema conceptual utilizado por Schrdinger para derivar su ecuacin reposa sobre una analoga formal entre la ptica y la mecnica: En laptica ondulatoria, la ecuacin de propagacin en un medio transparente de ndice realnvariando lentamente a la escala de la longitud de onda conduce mientras se busca una solucin monocromtica donde la amplitud vara muy lentamente ante la fase a una ecuacin aproximada denominadaeikonal. Es la aproximacin de laptica geomtrica, a la cual est asociada elprincipio variaciones de Fermat. En laformulacin hamiltonianade la mecnica clsica, existe una ecuacin de Hamilton-Jacobi (que en ltima instancia es equivalente a las leyes de Newton). Para una partcula masiva no relativista sometida a una fuerza que deriva de unaenerga potencial, la energa mecnica total es constante y la ecuacin de Hamilton-Jacobi para la funcin caracterstica de Hamilton se parece formalmente a la ecuacin de la eikonal (el principio variacional asociado es elprincipio de mnima accin.)Argument que los electrones no eran objetos que orbitaran el ncleo, sino que ms bien, de alguna forma, se transformaban en ondas. Eliminando el electrn como partcula, Schrdinger afirm que los cambios en la emisin de energa eran causados no por los saltos interorbitales de los electrones, como haba dicho Bohr, sino por cambios de un tipo de esquema y frecuencia de onda a otro. Muchos fsicos abrazaron esta teora de la mecnica ondulatoria, puesto que era considerablemente ms fcil de visualizar.Para aplicar el carcter ondulatorio del electrn, se define una funcin de onda,y, y utilizando la ecuacin de onda de Schrdinger, que matemticamente es una ecuacin diferencial de segundo grado, es decir, una ecuacin en la cual intervienen derivadas segundas de la funcin Y:

Esta es una ecuacin matemtica que tiene en consideracin varios aspectos:

La existencia de un ncleo atmico, donde se concentra la gran cantidad del volumen del tomo.

Los niveles energticos donde se distribuyen los electrones segn su energa.

La dualidad onda-partcula

La probabilidad de encontrar al electrn

Con la teora de Schrdinger queda establecido que los electrones no giran en rbitas alrededor del ncleo tal como lo haba propuesto Niels Bohr, sino que en orbitales, que corresponden a regiones del espacio en torno al ncleo donde hay una alta probabilidad de encontrar a los electrones. Por lo tanto, es reemplazado el concepto de orbitas por el trmino orbital atmico.Un orbital se puede pensar como la funcin de onda de un electrn(Y)y el cuadrado de la funcin de onda(Y2)como la zona de mayor probabilidad de encontrar al electrn alrededor del ncleo atmico.

La ecuacin de onda de Schrdinger tambin tiene limitaciones:

-No es una ecuacin relativista, solamente puede describir partculas que tengan un momento lineal pequeo en comparacin con la energa que tenga en reposo dividida por la velocidad de la luz.

-Esta ecuacin no aade el espn en las partculas adecuadamente. FueDirac, ms tarde, quien incorpor los espines a la ahora conocida como ecuacin de Dirac, introduciendo adems efectos relativistas.

El principio de incertidumbre de heisenbergWerner Karl Heisenberg Alemania, 1901 - Munich, 1976 Fsico alemn. Hijo de un profesor de humanidades se form en la Universidad de Munich, donde asisti a las clases de A. Sommerfeld y por la que se doctor en el ao 1923.Ms adelante trabaj con N. Bohr en Copenhague (1924-1927) Los cargos de profesor de la Universidad de Leipzig (1927), Director del Instituto Kiser Wilhelm de Berln (1942) y del Max Planck de Gotinga (1946), as como del de Munich (1958).

DEFINICION DEL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBREComo una definicin simple, podemos decir que se trata de un concepto que describe que el acto mismo de observar cambia lo que se est observando. En 1927, el fsico alemn Werner Heisenberg se dio cuenta de que las reglas de la probabilidad que gobiernan las partculas subatmicas nacen de la paradoja de que dos propiedades relacionadas de una partcula no pueden ser medidas exactamente al mismo tiempo

Ejemplo

Cuando un fotn emitido por una fuente de luz colisiona con un electrn (turquesa), el impacto seala la posicin del electrn. En el proceso, sin embargo, la colisin cambia la velocidad del electrn. Sin una velocidad exacta, el impulso del electrn en el momento de la colisin es imposible de medir.