Estructura AtmicaUNI-FIQTQUMICA I (QU-116A)Profesor: Jaime Flores Ramos

Rayos catdicosW. Crookes (1875) J. J. ThomsonDescuibridor del electrn, 1897Alto voltajeBaja presin

Conclusiones de Thomson:Se desplazan en lnea rectaParten del ctodoPoseen masaSon negativosLos rayos catdicos

Rayos canalesEugen Goldstein (1886)

Rayos canales y rayos catdicos

Radiactividad NaturalHenry Becquerel (1896)Desintegracin espontnea de ncleos inestables, emitiendo partculas nucleares y energa radiante.

(Premio Nbel en 1903 junto a Becquerel).Descubrieron el Th, Ra y PoRadiactividad Pierre y Marie CurieLos esposos Pierre y Mara Curie en su laboratorio de la Escuela de Fsica de Pars, trabajando para la obtencin del radio (1902).

Separacin de las emisiones radiactivas

Principales Emisiones Radiactivas

Obtencin del neutrn, Chadwick (1932)Obtencin del protn, Rutherford (1919)

Desintegraciones nucleares

Actividad de un elemento radiactivo (A)

A = - (Ci = 3,7. 1010 dps) y Bq = 1dps

(Actividad especfica)N = nmero de tomos= constante de decaimiento o desintegracinC = concentracint = tiempo

Tabla de nucledos

Radiaciones electromagnticas (rem)Es una energa que se propaga mediante campos elctricos y magnticos perpendiculares entre s. Ej.: Luz visible, rayos X, rayos gamma, ondas de TV, etc.Maxwell

EspectroContinuoLneas o discontinuo

Espectros de:a. Emisinb. AbsorcinDiscontinuoDiscontinuoFondo oscuro y lneas coloreadas o brillantesFondo coloreado y lneas oscuras

Espectro Electromagntico Total

Teora cuntica de Max Planck, 1900La energa y la luz son emitidas o absorbidas en forma discontnua, es decir en mltiples unidades llamadas cuantos a los cules Einstein los llam fotn.E = h f

Constante de Plank (h)h = 6,63 x 10-34 JsUn fotn es una partcula de luz

EFECTO FOTOELECTRICOEn 1905 Albert Einstein us la teora de Planck para explicar el efecto fotoelctrico.La incidencia de luz sobre una superficie metlica limpia hace que la superficie emita electrones.El nmero de electrones emitidos es proporcional a la intensidad o brillantez de la luz incidente.El efecto fotoelctrico no se podia explicar mediante la teora ondulatoria de la luz. La luz es un flujo de partculas o fotones. Ei = E0 + Ec

Ei = Energa del fotn incidenteE0 = Energa necesaria para vencer la atraccin entre el electrn y el metal (funcin trabajo o energa umbral)

MetalE0Li3,84.10-19 JCs3,04.10-19 JAg7,58.10-19 J

EFECTO FOTOELCTRICO

EFECTO COMPTON

La luz tiene:Naturaleza de ondaExplica los fenmenos de: Reflexin Refraccin Interferencia Polarizacin Difraccin

2. Naturaleza de partculaExplica los fenmenos de: Efecto fotoelctrico Efecto compton

(Por lo tanto tiene naturaleza dual onda-partcula)

Modelo Atmico de Niels Bohr,1913Plante que no todas las leyes de la fsica clsica se cumplen en el tomo y para desarrollar su modelo Bohr se apoy en:El modelo atmico nuclear diseado por Rutherford. La teora cuntica de la radiacin del fsico Max Planck.La interpretacin del efecto fotoelctrico dada por Albert Einstein.

Postulados de Niels Bohr 1. El electrn se mueve en rbitas circulares alrededor del ncleo con el movimiento descrito por la fsica clsica.Para el Hidrgeno, n = orbitas permitidas o definidasn = 1r = 0,53 = n = 2r = 2,12 n = 3r = 4,77 n = 4r = 8,48 n = 5r = 13,25

2. El electrn slo tiene un conjunto de orbitas permitidas, denominadas estados estacionarios, en el cul el momento angular del electrn es un mltiplo entero de h/2.

3. Mientras un electrn permanece en una orbita dada, su energa es constante y no emite energa. Para el H

4. Un electrn slo puede pasar de una rbita permitida a otra absorbiendo o emitiendo cantidades discretas y fijas de energa (cuantos o fotones). E = Energa del fotn absorbido o emitido

1l = Longitud de onda del fotn absorbido o emitidoSeries de lneas espectrales del H en la zona visibleEc. Rydberg demostrada por Bohrn = 2n = 3n = 4n = 5n = 6U VI R4 lneas Visibles

Series y lneas espectrales del hidrgenoEnerga12345678Lyman (UV)Balmer (Visible- UV)Paschen (IR)Brackett (IR)Pfund (IR)

ACIERTOS Y LIMITACIONES DEL MODELO ATMICO DE BOHRAciertos:Sustenta la estabilidad del tomo al sostener que no todas las leyes de la fsica clsica se cumplen en el tomo.Explica el espectro del tomo de hidrgenoIntroduce el concepto de energa cuantizada para los electrones en los tomos.

Limitaciones:Solo vlido para tomo de hidrgeno o isoelectrnicos a l, como He+, Li2+ ,.. No pudo explicar el espectro de tomos polielectronicos.No explica el espectro fino del hidrgeno (efecto Zeeman. Desdoblamiento de las lneas espectrales cuando el tomo es sometido a un campo magntico).No permite el clculo de las intensidades de las lneas espectralesNo explica el enlace qumico.

Efecto Zeeman Se rompe la simetra, se rompe la degeneracin.

Efecto Zeeman

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