John Eduardo Gamboa G. G8 NL 12. MODELOS PREDECESORES MODELO ATOMICO DE THOMSON: Átomo compuesto...

John Eduardo Gamboa G.

G8 NL 12

MODELOS PREDECESORES MODELO ATOMICO DE THOMSON:

Átomo compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo, como las pasas en un pudín.

MODELO DE RUTHERFORD

NÚCLEO(interior)

CORTEZA (exterior)

•Muy pequeño•Carga positiva y prácticamente toda la masa del átomo

•Más grande que el núcleo•Masa muy pequeña y carga negativa•Los electrones giran alrededor del núcleo

Fuerza de atracción eléctrica (Ley de Coulomb)

Los e-giran alrededor del núcleo (Ley de Newton)

FALLA EN EL MODELO DE RUTHERFORD

Planteamiento

Toda partícula eléctrica, separada de su posición de equilibrio, vibra con una frecuencia determinada, produciendo una emisión energía

en forma de una onda electromagnética

Esta vibración disminuye cuando pierde energía, hasta quedar, eventualmente, en reposo, por lo que la fuerza centrífuga se anula, ocasionando un choque

entre el electrón y el núcleo.

FALLA

MODELO DE BOHR

Bohr describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón.

Los electrones que circulan en los átomos obedecen a las leyes de la mecánica cuántica, basándose en PLANCK

“Un oscilador sólo emite energía cuando pasa de un estado de mayor energía a otro de menor energía”

POSTULADOS

1. El átomo de Hidrógeno (Z=1) está constituido por un núcleo con carga +Ze y un electrón ligado a él mediante fuerzas electrostáticas

POSTULADOS

2. Existe para el átomo, un conjunto discreto de estados energéticos, estados estacionarios, en los cuales el electrón puede moverse sin emitir radiación electromagnética. En ellos la energía es constante.

POSTULADOS

3. En los estados estacionarios el momento angular del electrón (L) está cuantizado.

Clásicamente L = r x p p=mv

Momento angular cuantizado

NUEVO PARADIGMA

POSTULADOS

4. Cuando un electrón realiza una transición de un estado estacionario de energía Ei a Ef emite (o absorbe) radiación electromagnética.

Frecuencia producida:

Relación entre longitud de onda y frecuencia

CONTRADICCION CON LAS LEYES DEL ELECTROMAGNETISMO

El ELECTROMAGNETISMO clásico predecía que una partícula cargada moviéndose de forma circular emitiría energía por lo que los electrones deberían colapsar sobre el núcleo en breves instantes de tiempo.

SOLUCIÓN DE LA CONTRADICCION

Los electrones solamente se pueden mover en órbitas

específicas, cada una de las cuales está caracterizada por su

nivel energético donde no irradian energía.

IDEA INNOVADORA DE LA EPOCA

EXPLICACIÓN MATEMÁTICA Si el electrón describe una órbita circular de radio r, por la dinámica

del movimiento circular uniforme

Por

Reemplazando v en la primera ecuación y despejando r

Radio de las órbitas permitidas del electrón

Ley de Newton (mov circular) = Ley de Coulomb

Ecuación de energía

Por E = K + V

En una órbita circular: la energía total E es la mitad de la energía potencial

K = Energía cinética

V = Energía potencial

V = Fd

F

Fuerza de Coulomb

d

Radio

BIBLIOGRAFIA http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/

movimiento/bohr/bohr.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at

%C3%B3mico_de_Bohr http://concurso.cnice.mec.es/

cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm

http://es.wikibooks.org/wiki/F%C3%ADsica/F%C3%ADsica_moderna/Modelo_at%C3%B3mico_de_Bohr