Quimica Unidad 1

INSTITUTO TECNOLOGICO DE OCOTLAN

Septiembre del 2012.

ALUMNO: LOPEZ BAÑUELOS OMAR.

CARRERA: ING. ELECTROMECANICA.

1° SEMESTRE “A” T.V.

QUIMICA 1.

PROFESOR: ANTONIO CRUZ TORRES.

E-MAIL: omarlba@hotmail.com

INDICE Paginas

Introducción………………………………………………………………………

1.1 El átomo y sus partículas subatómicas…………………………………...

1.1.1 Rayos Catódicos y Rayos anódicos. ……………………………….

1.1.2 Radiactividad………………………………………………………….

1.2 Base experimental de la teoría cuántica………………………………….

1.2.1 Teoría ondulatoria de la luz……………………………………………...

1.2.2 Radiación del cuerpo negro y teoría de Planck…………………...

1.2.3 Efecto fotoeléctrico……………………………………………………

1.2.4 Espectros de emisión y series espectrales………………………...

1.3 Teoría atómica de Bohr…………………………………………………….

1.3.1 Teoría atómica de Bohr-Sommerfeld……………………………….

1.4 Teoría cuántica……………………………………………………………...

1.4.1 Principio de dualidad. Postulado de De Broglie…………………...

1.4.2 Principio de incertidumbre de Heisenberg………………………….

1.4.3 Ecuación de onda de Schrödinger………………………………….

1.4.3.1 Significado físico de la función de onda ψ2………………….

1.4.3.2 Números cuánticos y orbitales atómicos……………………..

1.5 Distribución electrónica en sistemas polielectrónicos…………………….

1.5.1 Principio de Aufbau o de construcción……………………………....

1.5.2 Principio de exclusión de Pauli………………………………………

1.5.3 Principio de máxima multiplicidad de Hund………………………...

1.5.4 Configuración electrónica de los elementos y su ubicación

en la clasificación periódica………………………………………….

1.5.5 Principios de Radiactividad……………………………………………….

1.6 Aplicaciones tecnológicas de la emisión electrónica de los átomos…….

Bibliografías………………………………………………………………………..

Introducción

La química es el estudio de la materia y los cambios que ocurren en ella. Es frecuente

que se le considere como la ciencia central, ya que los conocimientos básicos de química son indispensables para los estudiantes de biología, física, geología, ecología. y muchas otras disciplinas. De hecho, la química es parte central de nuestro estilo de vida; a falta de ella, nuestra vida sería más breve en lo que llamaríamos condiciones primitivas, sin automóviles, electricidad, computadoras, discos compactos ni muchasotras comodidades modernas.

Aunque la química es una ciencia antigua, sus fundamentos modernos se remontan al siglo XIX, cuando los adelantos intelectuales y tecnológicos permitieron que los científicos separaran sustancias en sus componentes y, por lo tanto, explicaran muchas de sus características físicas y químicas. El desarrollo acelerado de tecnología cada vez más refinada durante el siglo XX nos ha brindado medios cada vez mayores para estudiar lo que es inapreciable a simple vista. El uso de las computadoras y microscopios especiales, por citar un ejemplo, permite que los químicos analicen la estructura de los átomos y las moléculas -las unidades fundamentales en las que se basa el estudio de la química- y diseñen nuevas sustancias con propiedades específicas, como fármacos y productos de consumo no contaminantes.

En este principio del siglo XXI conviene preguntarse qué función tendrá la ciencia central en esta centuria. Es casi indudable que la química mantendrá una función fundamental en todas las áreas de la ciencia y la tecnología. Antes de profundizar en el estudio de la materia y su transformación, consideremos algunas fronteras que los químicos exploran actualmente. Sin importar las razones por las que el estudiante tome un curso de introducción a la química, el conocimiento adecuado de esta disciplina le permitirá apreciar sus efectos en la sociedad y en su propia persona.

U-1 TEORIA CUANTICA Y ESTRUCTURA ATOMICA

1.1.- EL ATOMO Y SUS PARTICULAS SUBATOMICAS.

ATOMO.

El átomo es la unidad de materia más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Está compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. El núcleo está formado por protones, con carga positiva, y neutrones, eléctricamente neutros. Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.

Los átomos se clasifican de acuerdo al número de protones y neutrones que contenga su núcleo. El número de protones o número atómico determina su elemento químico, y el número de neutrones determina su isótopo. Un átomo con el mismo número de protones que de electrones es eléctricamente neutro. Si por el contrario posee un exceso de protones o de electrones, su carga neta es positiva o negativa, y se denomina ion.

Wikipedia.org

PARTICULAS SUBATOMICAS.

Una partícula subatómica es una partícula más pequeña que el átomo. Puede ser una partícula elemental o una compuesta, a su vez, por otras partículas subatómicas, como son los quarks, que componen los protones y neutrones. No obstante, existen otras partículas subatómicas, tanto compuestas como elementales, que no son parte del átomo, como es el caso de los neutrinos y bosones.

ELECTRON: es una partícula cargada negativamente. Su carga es de 1602* 10-19 culombios y su masa en reposo es de 9,11* 10-31 kg (equivalente a 0,00055u)

PROTON: es una particula igual que la del electron pero positiva y 1 mas en reposo de 1,672 10-27 kg (equivalente a 1,00705)

NEUTRON: es una particula eléctricamente neutra cuya masa es de 1,675 10-27 kg. (equivalente a 1,00885u)

Libro química fundamental (Chang)

1.1.1 RAYOS CATODICOS Y RAYOS ANODICOS.

RAYOS CATODICOS.

En 1879, William Crookes realizaba experimentos con un tubo de vidrio, al cual le había conectado una bomba de vacío para retirar la mayor parte del gas en el interior del tubo. En su interior y uno en cada extremo del tubo, estaban insertados dos discos metálicos denominados electrodos. Cuando se les conectaba a una fuente de voltaje mediante cables separados, uno de los discos se cargaba positivamente y otro negativamente.

Al aplicar una gran descarga eléctrica, en el interior del tubo se observaba un rayo de luz que se originaba en el cátodo ( electrodo negativo ) y se propagaba hacia el ánodo( electrodo positivo ). A estos rayos se les llamó rayos catódicos. Cuando se acercaba un imán al tubo se observó que el rayo se desviaba. Esto llevó a la conclusión de que estos rayos poseían carga.

PROPIEDADES:

• Los rayos catódicos salen del cátodo perpendicularmente a su superficie y en ausencia de campos eléctricos o magnéticos se propagan rectilíneamente.

• Son desviados por un campo eléctrico, desplazándose hacia la parte positiva del campo.

• Son desviados por campos magnéticos.

• Producen efectos mecánicos; la prueba de ello es que tienen la capacidad de mover un molinete de hojas de mica que se interpone en su trayectoria.

• Transforman su energía cinética en térmica, elevando la temperatura de los objetos que se oponen a su paso.

• Impresionan placas fotográficas.

• Excitan la fluorescencia de algunas sustancias, como pueden ser el vidrio o el sulfuro de cinc.

• Ionizan el aire que atraviesan.

RAYOS ANODICOS.

Los rayos anódicos, también conocidos con el nombre de canales o positivos, son haces de rayos positivos construidos por cationes atómicos o moleculares que se desplazan hacia el electrodo negativo en un tubo de Crookes.

Estos rayos fueron observados por vez primera por el físico alemán Eugen Goldstein, en el año 1886. Además, el trabajo realizado por científicos como Wilhelm Wien y Joseph John Thomson sobre los rayos anódicos, acabaría desembocando en la aparición de la espectrometría de masas.

Estos rayos anódicos se forman cuando los electrones van desde el cátodo (-) al ánodo (+), y chocan contra los átomos del gas encerrado en el tubo. Como las partículas del mismo signo se repelen, estos electrones que van hacia el ánodo arrancan los electrones de la corteza de los átomos del gas, el átomo se queda positivo, al formarse un ion positivo, éstos se precipitan hacia el cátodo que los atrae con su carga negativa.

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