Tema2.Estructuraatómicaysistemaperiódico

Dalton:átomospar9culasindivisibles

Nuevosexperimentos:átomoscons>tuidosporunidadesmáspequeñas:par9culassubatómicas

1.Primerasevidenciasdelaexistenciadelelectrón:leydeFaraday.

Trabajosconcélulaselectrolí>cas.

 Lacan>daddesustancialiberadaodepositadaesdirectamenteproporcionalalacan>daddeelectricidadquesehahechopasaratravésdelacélula.96500Cpormoldesustancia.

 Pesosequivalentesdedis>ntassustanciascon>enencan>dadesigualesdeelectricidad.

 Stoney:electróncomounidadnaturaldeelectricidad.Electricidadqueliberaporelectrolisisunátomodesustanciamonovalente.

€

e =96500NA

=1.6x10−19C

2.ExperimentodeThomson:relacióncarga/masadelelectrón

Tubosderayoscatódicos

€

Hev =mv 2

r

€

em

=vHr

 Noesposibleconocerv‐>aplicarcampoelectrostá>coquehacevolveralapar9culaaladirecciónrec>línea

€

Hev = Ee

€

v =EH

€

em

=EH 2r

 Thomsonencuentraunvalore/m=‐1.76x108C/gr

3.Medidadelacargadelelectrón.ElexperimentodeMillikan.

Experimentodelasgotasdeaceite

€

neE = mg

€

ne =mgE

 nemúl>plode1.6x10‐19Cqueeslaunidaddecargamáspequeñaquepuedeexis>r‐>masadelelectrón9.09x10‐28gr

 MateriacompuestaporelectronesperoeseléctricamenteeNEUTRA‐>nuevapar9culasubatómica.

4.Descubrimientodelprotón.(Goldstein)

Cátodoperforado:rayoscanales

 Notodaslaspar9culasdelosrayoscanalesposeenlamismamasa. e/mesfuncióndelgasdelinteriordeltubo. sucargaesunmúl>plodelacargafundamental Laspar9culascons>tuyentesdelosrayoscanalesnosonpar9culasfundamentales. Elanálisisdelosvalorese/m‐>existeunaunidaddecargaposi>va:protón

5.Estructuranucleardelátomo.LosexperimentosdeRutherford.

 ¿Cómosedistribuyenlaspar9culasposi>vasynega>vasdentrodelátomoparageneraruntodoneutro?

 ModelodeThomson:modelotartadecereza

ExperimentosdeRutherford:BombardeodeláminadeAuconpar9culasα

 Observaciones:

ModeloRutherford:átomo‐>sistemasolarenminiatura

1)  Lamayoríadelaspar9culasnosedesvían2)  Algunasexperimentandesviacióndrás>cadesutrayectoria3)  1decada200000rebota

 Conclusiones:

1.Lamasaylacargaposi>vadelátomoseencuentranconcentradas enunpequeñoespacio,elnúcleo. 2.Rutherforddeterminamediantemedidasprecisasdelasección decolisiónqueelradiodelnúcleoesca.10‐12cm.Lateoríaciné>ca delosgasesestablecequeelradiodelátomoes10‐8cm.

3.Elradiodelátomoes10000mayorqueelnúcleo.

Se>enequecumplirquelafuerzacentrífuga:

seaigualalacentrípeta(culombiana)

1)  Laenergíadelátomoesnega>va.2)  Elsistemanoesestable‐>Deacuerdoconlaelectrodinámicaclásica,unelectrón

quesemueveenórbitascircularesestásome>doaunaaceleraciónconstante.Entalescondicioneslapar9culaemiteradiaciónconunafrecuencia

COLAPSOsobreelnúcleo.

 ¿Emitenlosátomosluzdeunmodocon>nuo?

€

=w2π

€

w =vr

freq

6.¿Quésabemosdelaluz?

Onda:perturbaciónquetransmiteenergíaatravésdecualquiermedio.

AmplitudLongituddeonda(λ)nmFrecuencia(ν)s‐1

NúmerodeondaVelocidaddeunaonda

Velocidaddelaluzc=λν

rendija Filamento:dis>ntoselementosdelatablaperiódica‐>espectrosdelíneasóatómicos

Átomodehidrógeno:

Balmerencuentraunaserieysuley

Lasiguenotras:enelUVladeLyman.EnelIRpróximoladePaschen.EnelIRmedioladePfund.

Rydbergestableceunaleygeneral:

Todoslosátomosabsorbenyemitenluz,peronolohacendemaneracon9nua.

7.ModeloatómicodeBohr

2hipótesis:

a)  Losátomospuedenexis>rdurantelargosperiodosde>empoenestadosconenergíasbiendefinidas:estadosestacionarios

b)  Bajociertascircunstanciassepuedenproducirtránsitosdeelectronesentreestadosquevanacompañadosdeemisiónyabsorciónderadiación

Laenergíasetransmitemediantepaquetes:cuantos

¿PodríamosaplicarestasideasalosespectrosatómicosyalespectroatómicodelH?

ConstantedePlank:

h=6.626110‐34Js

€

ν = R 1n12 −

1n22

; n1 =1,2,3,4....; n2 = n1 +1,n1 + 2.....

€

ΔE = hcν = cte( 1n12 −

1n22 )

€

E = −Ze2

2rTambiénlaenergíapuedeexpresarseentérminosdeL

Ycomo:

€

Ze2

r=L2

mr2⇒ r =

L2

Zme2

€

E = −Ze2

2r

Sise>enequecumplir:

€

E =cten2

€

r = kn2

€

L = ′ k n

CUANTIZACIÓN!!!!!!

Bohrusandoelprincipiodecorrespondenciallegaa:

Energíadelestadofundamental(n=1)‐13.6eV(‐2.18∙10‐18J)‐>potencialdeionización

Lα

Bα

Pα

n=1

n=2

n=3

n=4n=5

n=∞

E(n=1)=‐13.6eVE(n=2)=‐13.6eV/4E(n=3)=‐13.6eV/9E(n=4)=‐13.6eV/16

UV

Visible

Infrarojo

Fuerzaqueactúasobrelosiones

AcelerandoconunpotencialV

EspectrometríadeMasasmagné3ca