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
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