Análisis y Control de Calidad. Ensayos Físicos

CFGS Análisis y Control de Calidad. Ensayos Físicos

1. INTRODUCCION

        Se denomina Enlace Químico, a la unión entre átomos, según el tipo y fortaleza del enlace, las distintas sustancias, mostraran unas u otras propiedades (un ejemplo serían los distintos estados de agregación: solido, liquido, gaseoso).

        Las partículas subatómicas, según el modelo clásico son electrones, protones y neutrones, siendo el Numero Atómico (Z), el número de protones de un átomo y que identifica a cada elemento.

        El Numero Másico (A), es la suma de protones y neutrones que tiene un átomo de un elemento. Identifica a un Isotopo, dentro de un elemento. A = Z + n

[pic 1]

        Los isotopos de un elemento tienen el mismo Z (identifica al elemento) y distinto A, es decir se diferencian en el número de neutrones (n).

        La masa atómica, es un concepto distinto a número másico, es la media geométrica de la masa de todos los isotopos de un elemento (hidrogeno, deuterio, tritio, todos tienen de Z =1, pero respectivamente, tienen A=1, 2, 3).

        Los átomos son capaces de absorber y emitir radiación electromagnética a determinadas frecuencias (recordad, que la luz es una onda electromagnética, con las características propias de una onda: longitud de onda, amplitud, periodo, frecuencia, velocidad de propagación…), establecidas en el espectro electromagnético, que sirve para identificar a cada elemento químico.

        Para obtener el espectro atómico, se calienta el elemento, en estado gaseoso, los átomos se excitan (acumulan energía) y al enfriarse, se emite parte de esta energía, en forma de radiación, que al pasar por un prisma óptico, se separan las distintas frecuencias y se proyectan sobre una pantalla, en forma de líneas de distintos colores, que son la “huella dactilar” que identifica al elemento.

2. MODELOS ATOMICOS

        Como sabemos, la materia no es” un todo continuo” sino que por el contrario, es divisible en partes más pequeñas. Según la Teoría de Dalton, la materia está constituida por entidades elementales, llamadas átomos que son indivisibles (1808).      

        Desde que se enuncio esta teoría hasta la actualidad, se ha encontrado que la materia es excepcionalmente divisible, pero también extremadamente compleja, en cuanto a su comportamiento y ordenación de las partículas que la constituyen.

        Los experimentos de Crookes (1875) con tubos generadores de rayos catódicos, interpretados por Thompson, como corrientes de partículas negativas, junto con las aportaciones de Goldstein (1886), en experiencias similares productoras de rayos canales (corrientes iónicas positivas), permitieron por primera vez, describir la materia de forma discontinua.

        Aportaciones posteriores de Millikan (1913) que consiguieron determinar la carga y masa, de las partículas elementales negativas (electrones) y de Chadwick (1932), que descubrió el neutrón, interpretadas en conjunto con las anteriores, sentaron las bases para postular diferentes modelos, afín de explicar de forma coherente, con la experiencia, la estructura íntima de la materia.

2.1 MODELO ATOMICO DE RUTHERFORD.

2.2. MODELO ATOMICO DE BOHR

2.3. INICIO DE LA MECANICA CUANTICA. NUMEROS CUANTICOS

        La mecánica cuántica moderna, también llamada ondulatoria, surge hacia 1925 como resultado de los trabajos realizados por Heisemberg, Schrödinger, Born, Dirac y otros.

        Un electrón que se mueve alrededor del núcleo puede considerarse ligado a él y por tanto, es posible describir su movimiento ondulatorio por una ecuación matemática, que describe la evolución de la posición del electrón en el entorno atómico en el que se encuentre:

                           [pic 2]

        Ψ=Numero de onda o funcion de onda. Por si sola no tiene sentido fisico, si lo tiene Ψ², que nos indica la probabilidad de encontrar al electron en una determinada region del espacio, llamada, orbital (no confundir el termino orbita ,con orbital).

        Definimos Orbital como la zona del epacio en donde existe una gran probabiidad de encontrar al electron, al menos del 90%. Orbita es la trayectoria eliptica que describe

        Ψ es funcion de las coordenadas espaciales y del tiempo (x,y,z,t), de ahí que para resolver la ecuacion, necesitamos necesitamos conocer 4 parametros (n,l,m,s) que reciben el nombre de Numeros Cuanticos:

       Estos números cuánticos, solo pueden tomar ciertos valores permitidos, para que la ecuación de Schrödinger, sea aceptable en cada caso:

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