a. Postulados de la Teoría Atómica de Dalton

1. Los elementos están constituidos por átomos que son las partículas básicas de la       materia. Los átomos son partículas indivisibles y no se crean ni se destruyen.

 

2. Los átomos que forman un mismo elemento son iguales, tienen el mismo peso y        sus características químicas son idénticas.

 

3. Los átomos de diferentes elementos se combinan entre sí en relaciones             numéricas enteras y sencillas para formar compuestos.

 

4. Los átomos de diferentes elementos pueden combinarse en distintas proporciones numéricas para formar más de un compuesto.

 

b. De los anteriores postulados son falsos los dos primeros, ya que el átomo si se puede dividir en partículas más pequeñas como el protón, electrón y neutrón; y debido a la existencia de los isotopos  hoy se sabe que los átomos de un mismo elemento no son iguales.

 

a.  El modelo atómico de J. J. Thompson no tuvo mucha vigencia, pues se sabía que el átomo era neutro y este modelo no aclaraba en que parte del átomo había una carga positiva tal, que hiciera contrapeso a la carga negativa del electrón.

 

b.  Rutherford comprobó la existencia del núcleo atómico en 1909 al bombardear una lámina de metal con partículas alfa (Rayos positivos) éstas rebotaban contra algo. Ese algo es el núcleo del átomo.

 

c.  En 1913 Moseley determinó que el número atómico de los elementos químicos corresponde a la carga positiva del núcleo atómico del elemento.

 

d.  El gran aporte del modelo nuclear de Rutherford fue el descubrimiento del protón presente en el núcleo.

 

e.  Los postulados de la Teoría Cuántica de Max Planck son:

1. Los átomos poseen un núcleo cargado positiva mente, donde se localiza casi la totalidad de la masa atómica.
2. Los electrones giran alrededor del núcleo y poseen ciertos estados de energía permitidos (orbitales).
3. Los Niveles de Energía se dividen en capas (orbitales) y subcapas (subniveles).
4. Los electrones siempre tienden a permanecer en los estados de menor energía. Sin embargo, pueden pasar de un nivel a otro.
5. Los Números Cuánticos explican los estados energéticos de los electrones.

 

 

a.  Rutherford explicó su modelo planetario apoyado en la Física Clásica según la cual:

• El electrón describe cualquier órbita alrededor del núcleo.
• El electrón irradia energía sin cesar hasta caer en el núcleo.

Niels Bohr apoyado en la Teoría Cuántica explicó:

• Los electrones solamente pueden describir ciertas órbitas de energía determinadas.
• Cuando un electrón gira en una órbita no absorbe ni emite energía.

 

b.  El error de Niels Bohr fue señalar que se podía determinar con exactitud la posición       y el impulso del electrón.

 

Werner Heiserberg corrigió el error de Bohr al formular el principio de incertidumbre que dice: "Es imposible conocer con absoluta exactitud la posición y el impulso de un electrón"

 

Lo anterior llevó a crear el Modelo de la Nube de Carga (electrones presentados como nubes cargadas negativamente)

a.  Las clases de orbitales son: s, p, d y f

 

b. Forma de los orbitales:

a.  Las características del Modelo Mecánico Cuántico son:

• Indica la región del espacio en donde es más probable encontrar un electrón.
• Determina matemáticamente la longitud de onda descrita por el electrón.
• Sirve para todos los átomos.
• El electrón se considera como una Nube Difusa y no como una partícula.

 

a.  Los Niveles representan el primer número cuántico (número cuántico principal) , se simboliza con la letra n y tienen valores de números enteros y determinan el tamaño del orbital y la energía del electrón en el átomo.

 

n=1     n=2     n=3     n=4     n=5     n=6     n=7

  K          L         M         N        O         P         Q

                                                                                                                                2

b.  La ecuación que permite calcular el Número Máximo de electrones en un nivel es  2n

                                 2

            M = 2 x 3   =  2 x 9 = 18 electrones

                                 2

             O = 2 x 5   =  2 x 25 = 50 electrones

                                 2

             Q = 2 x 7   =  2 x 49 = 98 electrones

 

 

c.  Los Subniveles representan el segundo número cuántico (número cuántico orbital o azimutal), se simbolizan con la letra l. Representa el momento angular, es decir, la región en la cual se mueve el electrón, o sea, los orbitales s, p, d, f.

 

                           l siempre equivale a n - 1 entonces:

 

 

            nivel                                              nivel    subnivel

        si  n = 1 entonces l = 0                        K       1s                  l = 0    subnivel s

 

            n = 2 entonces l = 1                        L        2s  2p           l = 1    subnivel p

 

            n = 3 entonces l = 2                        M       3s 3p 3d       l = 2   subnivel d

 

            n = 4 entonces l = 3                        N       4s 4p 4d 4f  l = 3    subnivel f 

 

d.  Los Orbitales representan el tercer número cuántico (número cuántico magnético), se representa como ml, ya que define la orientación del campo magnético originado por el movimiento del electrón en el orbital. Describen el espacio en donde existe mayor probabilidad de encontrar los electrones.

 

El número de orbitales por subnivel está dado por la ecuación     2l + 1

 

        Subnivel s     2 (0) + 1 = 1   es decir, en el subnivel s sólo hay un orbital

                      p     2 (1) + 1 = 3   es decir, en el subnivel p existen tres orbitales

                      d     2 (2) + 1 = 5   es decir, en el subnivel d existen cinco orbitales

                      f      2 (3) + 1 = 7   es decir, en el subnivel f existen siete orbitales

 

     

e.  El Spin ms es el cuarto número cuántico. Es Spin es una propiedad de las partículas. Se afirma que el Spin indica el giro que el electrón hace alrededor de si mismo (esta definición no es cierta, pues según la mecánica cuántica, las partículas no tienen eje bien definido).

 

Según Hawking, el Spin expresa cómo se muestra una partícula desde distintas direcciones.

 

Partícula con Spin = 0 parece la misma desde todas las direcciones

                     Spin = 1 es como una flecha, es decir, parece distinta desde diferentes                                          direcciones

                     Spin = 2 es como una flecha con dos cabezas.

 

f.  El Spin puede tomar otros valores:

    Partículas con Spin = 1/2 las cuales deben ser giradas dos veces para que parezca 

                                              la misma

Las partículas con Spin 1/2 forman la materia del Universo y las partículas con Spin 0, 1, 2 originan las fuerza entre las partículas materiales.

 

El número cuántico Spin tiene dos valores

+ 1/2 si el giro es en la dirección de las manecillas del reloj

- 1/2 si el giro es en la dirección contraria a las manecillas del reloj.

a.  Las partículas subatómicas son:

• Fotones: Partículas que forman la luz, no poseen carga ni masa y viajan a la velocidad de la luz.
• Leptones: Partículas elementales sin división

                              Electrón  -  Positrón

                              Neutrino  -  Antineutrino

                              Muón  -  Antimuón

• Hadrones: Partículas que se pueden dividir en Quarks

                               Bariones como el Protón y el Neutrón

                               Mesones

 

Neutrinos: Partículas de masa menor que la del electrón

Positrones: Con la misma masa de los electrones, cargados positiva mente.

Mesones: Partículas de masa intermedia entre la masa del protón y la del electrón.

 

 

b. La Antimateria  son las partículas que existen para cada partícula. Ejemplo: 

    Electrón - Positrón

    Protón - Antiprotón

La cantidad de antimateria existente en el Universo observable en mínima.