Teoria Cuantica

TEORIA CUANTICA Y ESTRUCTURA ATOMICA

1.1 EL ÁTOMO Y SUS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS.

Un átomo es una estructura microscópica encontrada en toda la materia ordinaria alrededor de nosotros. La partícula subatómica es una partícula más pequeña que un átomo, los átomos se componen de 3 tipos de partículas subatómicas:

* Electrones, tienen carga negativa.

* Protones, tienen carga positiva.

* Neutrones, no tienen carga.

Los protones y los neutrones son realmente partículas compuestas, compuestas de quarks), tan bien como las partículas producidas por radiactivo y los procesos de la dispersión, tales como fotones, los neutrinos, y los muons. La mayoría de las partículas se han descubierto y se han estudiado que no se encuentran debajo de la tierra normal condicionan; tienen que ser producidas durante la dispersión de procesos en aceleradores de la partícula.

http://www.mitecnologico.com/Main/ElAtomoYSusParticulasSubatomicas

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Los protones y los neutrones son realmente partículas compuestas, compuestas de quarks), tan bien como las partículas producidas por radiactivo y los procesos de la dispersión, tales como fotones, los neutrinos, y los muons. La mayoría de las partículas se han descubierto y se han estudiado que no se encuentran debajo de la tierra normal condicionan; tienen que ser producidas durante la dispersión de procesos en aceleradores de la partícula.

http://www.mitecnologico.com/Main/ElAtomoYSusParticulasSubatomicas

En el siglo V a. C., Leucipo sostenía que había un sólo tipo de materia y pensaba que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un trozo que no se podría cortar más. Demócrito llamó a estos trozos átomos ("sin división").

La teoría atómica de Dalton

* Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e inalterables llamadas átomos.

* Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el resto de las propiedades físicas o químicas. Por el contrario, los átomos de elementos diferentes tienen distinta masa y propiedades.

* Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos según una relación numérica sencilla y constante.

* Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades.

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La materia es eléctricamente neutra, es decir, tiene la misma cantidad de cada tipo de carga. Cuando adquiere carga, tanto positiva como negativa, es porque tiene más cantidad de un tipo que de otro.

A finales del siglo XIX y principios del XX, una serie de experimentos permitieron identificar las partículas responsables de la carga negativa (el electrón) y de la carga positiva (el protón). Estos experimentos proporcionaron los datos siguientes sobre la estructura de la materia:

El átomo contiene partículas materiales subatómicas.

* Los electrones tienen carga eléctrica negativa y masa. Cada electrón posee una carga eléctrica elemental.

* Los protones tienen carga eléctrica positiva y mayor masa.

* Como el átomo es eléctricamente neutro, hay que suponer que el número de cargas eléctricas negativas (electrones) es igual al número de cargas positivas (protones).

Estructura del átomo

* Una zona central o NÚCLEO donde se encuentra la carga total positiva (la de los protones) y la mayor parte de la masa del átomo, aportada por los protones y los neutrones.

* Una zona externa o CORTEZA donde se hallan los electrones, que giran alrededor del núcleo.

Hay los mismos electrones en la corteza que protones en el núcleo, por lo que el conjunto del átomo es eléctricamente neutro.

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema4/index4.htm

1.1El átomo y sus partículas subatómicas.

En el siglo V antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito postuló, sin evidencia científica, que el Universo estaba compuesto por partículas muy pequeñas e indivisibles, que llamó "átomos".

El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales. El átomo está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los protones.

* Protón, descubierto por Ernest Rutherford a principios del siglo XX, el protón es una partícula elemental que constituye parte del núcleo de cualquier átomo. El número de protones en el núcleo atómico, denominado número atómico, es el que determina las propiedades químicas del átomo en cuestión.

* Neutrón, partícula elemental que constituye parte del núcleo de los átomos. Fueron descubiertos en 1930 por dos físicos alemanes, Walter Bothe y Herbert Becker. La masa del neutrón es ligeramente superior a la del protón, pero el número de neutrones en el núcleo no determina las propiedades químicas del átomo, aunque sí su estabilidad frente a posibles procesos nucleares (fisión, fusión o emisión de radiactividad).

* Electrón, partícula elemental que constituye parte de cualquier átomo, descubierta en 1897 por J. J. Thomson. Los electrones de un átomo giran en torno a su núcleo, formando la denominada corteza electrónica. La masa del electrón es 1836 veces menor que la del protón y tiene carga opuesta, es decir, negativa. En condiciones normales un átomo tiene el mismo número de protones que electrones, lo que convierte a los átomos en entidades eléctricamente neutras.

Algunos de tales modelos son los siguientes:

a) El Modelo de Thomson.

Thomson sugiere un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia del electrón, descubierto por él en 1897. Su modelo era estático, pues suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo y que el conjunto era eléctricamente neutro

b) El Modelo de Rutherford.

Sostiene que casi la totalidad de la masa del átomo se concentra en un núcleo central muy diminuto de carga eléctrica positiva. Los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. Estos poseen una masa muy ínfima y tienen carga eléctrica negativa. La carga eléctrica del núcleo y de los electrones se neutralizan entre sí, provocando que el átomo sea eléctricamente neutro.

El modelo de Rutherford tuvo ser abandonado, pues el movimiento de los electrones suponía una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral, precipitándose finalmente hacia el núcleo

c) El Modelo de Bohr.

El físico danés Niels Bohr (Premio Nobel de Física 1922), postula que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico. Los electrones se disponen en diversas órbitas circulares, las cuales determinan diferentes niveles de energía. El electrón puede acceder a un nivel de energía superior, para lo cual necesita "absorber" energía. Para volver a su nivel de energía original es necesario que el electrón emita la energía absorbida (por ejemplo en forma de radiación).

d) Modelo Mecano - Cuántico.

Se inicia con los estudios del físico francés Luis De Broglie, quién recibió el Premio Nobel de Física en 1929. Según De Broglie, una partícula con cierta cantidad de movimiento se comporta como una onda. En tal sentido, el electrón tiene un comportamiento dual de onda y corpúsculo, pues tiene masa y se mueve a velocidades elevadas. Al comportarse el electrón como una onda, es difícil conocer en forma simultánea su posición exacta y su velocidad, por lo tanto, sólo existe la probabilidad de encontrar un electrón en cierto momento y en una región dada en el átomo, denominando a tales regiones como niveles de energía.

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/atomoEstructura.htm

RESUMEN:

El átomo durante mucho tiempo se creyó que era la expresión más simple de la materia la cual no se podía dividir pero con el paso del tiempo y con los experimentos de varios científicos se llego a el descubrimiento de que el átomo está compuesto de partículas subatómicas las cuales se encontraban distribuidas en el núcleo y la corteza del átomo.

En el núcleo se encuentran los neutrones (carga neutra), los protones (carga positiva) y en la corteza los electrones (carga negativa) estos últimos girando alrededor del núcleo.

Los modelos atómicos permitieron ubicar la posición de las partículas subatómicas en el átomo en base a varios experimentos realizados por Thomson, Rutherford, bohr etc. los cuales descubrieron las cargas, las velocidades, la trayectoria, el acomodo de las particular subatómicas.

1.2 BASE EXPERIMENTAL DE LA TEORÍA CUÁNTICA.

Teoría cuántica, teoría física basada en la utilización del concepto de unidad cuántica para describir las propiedades dinámicas de las partículas subatómicas y las interacciones entre la materia y la radiación. Las bases de la teoría fueron sentadas por el físico alemán Max Planck, que en 1900 postuló que la materia sólo puede emitir o absorber energía en pequeñas unidades discretas llamadas quantums. Otra contribución fundamental al desarrollo de la teoría fue el principio de incertidumbre, formulado por el físico alemán Werner Heisenberg en 1927, y que afirma que no es posible especificar con exactitud simultáneamente la posición y el momento lineal de una partícula subatómica.

La teoría cuántica básicamente nos dice que la luz no llega de una manera

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