Resumen General Quimica Unidad I

TEMA PAGUINA

1.1 El átomo y sus partículas subatómicas. 3

1.1.1 Rayos Catódicos y Rayos anódicos 3

1.1.2 Radiactividad 3

1.2 Base experimental de la teoría cuántica. 4

1.2.1 Teoría ondulatoria de la luz 4

1.2.2 Radiación del cuerpo negro y teoría de Planck. 4

1.2.3 Efecto fotoeléctrico. 5

1.2.4 Espectros de emisión y series espectrales. 5

1.3 Teoría atómica de Bohr. 5

1.3.1 Teoría atómica de Bohr-Sommerfeld. 5

1.4 Teoría cuántica. 5

1.4.1 Principio de dualidad. Postulado de De Broglie. 5

1.4.2 Principio de incertidumbre de Heisenberg. 6

1.4.3 Ecuación de onda de Schrödinger. 6

1.4.3.1 Significado físico de la función de onda ψ2. 6

1.4.3.2 Números cuánticos y orbitales atómicos 6

1.5 Distribución electrónica en sistemas polielectrónicos. 7

1.5.1 Principio de Aufbau o de construcción. 7

1.5.2 Principio de exclusión de Pauli. 7

1.5.3 Principio de máxima multiplicidad de Hund. 7

1.5.4 Configuración electrónica de los elementos y su clasificación periódica. 7

1.5.5 Principios de Radiactividad 7

1.6 Aplicaciones tecnológicas de la emisión electrónica de los átomos 8

1 El átomo y sus partículas subatómicas.

Antes se creía que el átomo era la mínima parte divisible de la materia, ahora se sabe que cuenta con distintas partículas subatómicas, y que forman parte de un núcleo o giran alrededor de este en “orbitales”, como lo son:

Electrones: Carga eléctrica negativa igual a 1,602x10-19 Coulomb y masa igual a 9,1083x10-28 g y giran en las órbitas del átomo.

Neutrones: Carga neutra y masa ligeramente superior a la de un protón.

Protones: Carga eléctrica positiva de 1,602x10-19 Coulomb y masa 1837 veces mayor que la del electrón.

En un átomo de cualquier elemento se encuentra la misma cantidad de electrones que de protones y a esa cantidad se le denomina número atómico y se representa con la letra “Z”, a la suma de los protones y neutrones dentro del núcleo de un átomo se le denomina masa atómica y se representa con la letra “A”. ejem:

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1.1.1 Rayos Catódicos y Rayos anódicos

Catódicos:

Son corrientes de electrones observados en tubos de vacío, donde se encierra un gas enrarecido y cuenta con 2 electrodos en los extremos, cátodo (-) y ánodo (+) conectados a una corriente de alto voltaje, cuando se calienta el cátodo, emite una cierta radiación que viaja hacia el ánodo acompañada de una luz en el extremo opuesto al cátodo.-J.J. Thomson

Anódicos:

E. Goltien uso un cátodo perforado e introdujo h2esto produjo una radiación reflejada detrás del ánodo; Estos rayos 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.

1.1.2 Radiactividad

Fenómeno químico-físico por el que algunos cuerpos o elementos (radiactivos) emiten radiaciones tales que pueden ionizar gases, producir fluorescencia,atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria etc.

La radiactividad puede ser:

 Natural: manifestada por los isótopos que se encuentran en la naturaleza. En 1896 Henri Becquerel la descubrió

 Artificial o inducida: manifestada por los radioisótopos producidos en transformaciones artificiales. Fue descubierta por los esposos Jean Frédéric Joliot-Curie e Irène Joliot-Curie.

Clases y componentes de la radiación

La radiación puede ser de tres clases diferentes, conocidas comopartículas, desintegraciones y radiación:

1. Partícula alfa: Son flujos de partículas cargadas positivamente compuestas por dos neutrones y dos protones. Son desviadas por campos eléctricos y magnéticos. Son poco penetrantes, aunque muy ionizantes. Son muy energéticas. Fueron descubiertas por Rutherford.

2. Desintegración beta: Son flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas) resultantes de la desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando éste se encuentra en un estado excitado. Es desviada por campos magnéticos. Es más penetrante, aunque su poder de ionización no es tan elevado como el de las partículas alfa. Por lo tanto, cuando un átomo expulsa una partícula beta, su número atómico aumenta o disminuye una unidad.

3. Radiación gamma: Se trata de ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación. Al ser ondas electromagnéticas de longitud de onda corta, tienen mayor penetración y se necesitan capas muy gruesas de plomo u hormigón para detenerlas. En este tipo de radiación el núcleo no pierde su identidad, sino que se desprende de la energía que le sobra para pasar a otro estado de energía más baja emitiendo los rayos gamma, o sea fotones muy energéticos.

1.2 Base experimental de la teoría cuántica.

Teoría física basada en el concepto de unidad cuántica para describir las propiedades dinámicas de las partículas sub atómicas asi como la interacción de las materias y la radiación, en 1900 Max Planck postuló que la materia solo puede emitir o absorber energía en pequeñas unidades discretas llamadas cuantos.en 1927 el físico alemán Werner Heisenberg desarrollo el principio de incertidumbre el cual afirma que no es posible especificar con exactitud simultáneamente la posición y el momento lineal de una partícula subatómica.

Esta teoría plantea que la luz no llega de una manera continua, sino que que esta compuesta por pequeños paquetes de energía llamados cuantos y a su vez fotones. A partir de esta teoría de de Brogiles desarrolló la teoría que formula que la materia también tiene un carácter ondulatorio. La carga eléctrica y la energía tienen una estructura granular formada por cuantos, al igual que la materia.

1.2.1 Teoría ondulatoria de la luz

1678 Christian Huydens, explica lo que hoy conocemos como las leyes de reflexión y refracción, define a la luz como un movimiento ondulatorio semejante al producido con el sonido, Young demostró el hecho que se daba en la teoría corpuscular de que la suma de 2 fuentes luminosas pueden producir menos luminosidad que por separado. Si las ondas suman sus crestas en concordancia de fase la vibración resultante será intensa, por el contrario si la cresta de una coincide con el valle de otra la vibración resultante será nula.

Auguste Frensel explica una multicapacidad de fenómenos manifestados por la luz polarizada, observa que 2 rayos polarizados ubicados en un mismo plano interfieren pero no lo hacen si están polarizados entre si cuando se encuentran perpendicularmente

1.2.2 Radiación del cuerpo negro y teoría de Planck.

Un cuerpo negro es un objeto teórico que absorbe toda la luz y energía radiante que incide sobre el, este cuerpo emite luz y constituye un modelo ideal físico para el estudio de la emisión de radiación electromagnética, Gustav Kirchhoff 1862, también estableció la ley de que un cuerpo que es buen emisor de energía también será buen receptor de esta.

Teoría de Planck.

1900, según Planck la energía emitida o captada en un cuerpo en forma de radiación electromagnética es siempre un múltiplo de la constante h llamada constante de Planck por la frecuencia de la radiación.

h=6.62E-34 J*s

1.2.3 Efecto fotoeléctrico.

Consiste en la emisión de electrones por un material cuando se hace incidir sobre él radiación electromagnética, este efecto fue descubierto por Heinrich Hertz en 1887, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad.

1.2.4 Espectros de emisión y series espectrales.

Es un conjunto de frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas por átomos por átomos del elemento en estado gaseoso cuando se acumula energía. El espectro de emisión de cada elemento es único y puede ser usado para determinar si el elemento es parte de un

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