2. Estructura de la materia: Modelos atómicos

Contenidos

1. Teoría atómico molecular de Dalton
2. Modelo de Thomson
3. Modelo de Rutherford
4. Modelo de Bohr
5. Modelo mecano cuantico actual  

Descargar los materiales de la unidad

Estructura atómica: de átomos indivisibles al modelo de Rutherford

View more presentations or Upload your own.

De espectros atómicos a configuración electrónica

View more presentations or Upload your own.

Tipo	Valor de l	Valores de m	¿Cuántos hay?	Que se identifican...	Formas
s	0	0	uno	no hay
p	1	-1, 0, +1	tres	x, y, z
d	2	-2, -1, 0, +1, +2	cinco	otros subíndices que aluden a su orientación y forma
f	3	-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3	siete	otros subíndices que aluden a su orientación y forma

Mapas conceptuales de la unidad

enlace al mapa conceptual

Simulaciones

• CONSTRUYENDO ÁTOMOS

Click to Run

 

• CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

• EJERCICIOS DE CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA (Y CON  IONES...ESTE)

• MODELOS DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO

Click to Run

 

• EXPERIMENTO DE THOMSON
• EXPERIMENTO DE MILLIKAN
• EXPERIMENTO DE RUTHERFORD
• MODELO ATÓMICO DE BOHR 
• ANALISIS A LA LLAMA
• SIMULACIÓN DE FALSTAD DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO (MUY BUENA)

• ORBITALES ATÓMICOS, ORBITALES HÍDRIBOS Y ORBITALES MOLECULARES EN 3D

• SCATERING DE RUTHERFORD

Click to Run

• ESPECTRO DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

• ESPECTROS ATÓMICOS DE ABSORCIÓN
• ESPECTROS ATÓMICOS DE EMISIÓN
• ORIGEN DEL ESPECTRO DE EMISIÓN DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO
• ESPECTROS DE EMISIÓN Y ABSORCIÓN DE DIFERENTES ÁTOMOS

 

• RADIACIÓN DE CUERPO NEGRO (RADIACIÓN DE CUERPO NEGRO, Salvador Hurtado)

• EFECTO FOTOELÉCTRICO (simulación de Educaplus)

Click to Run

Identificando elementos por su espectro de emisión

El número cuántico de spin

Espectros de emisión de dos estrellas formando un sistema doble

Experimento de Millikan: medida de la carga y masa del electrón

Modelo atómico de Rutherford

Orbitales atómicos

Visualizing Atomic Orbitals from the Wolfram Demonstrations Project by Guenther Gsaller

Modelos teóricos del átomo de hidrógeno

Click to Run

 

• EXPERIMENTO DE THOMSON
• EXPERIMENTO DE MILLIKAN
• EXPERIMENTO DE RUTHERFORD
• MODELO ATÓMICO DE BOHR 
• SIMULACIÓN DE FALSTAD DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO (MUY BUENA) 

• SCATERING DE RUTHERFORD

Espectro electromagnético

Y ahora, si deseas curiosear un poco más, aqui tienes una carta de radiaciones electromagnéticas que podrás explorar igual que si tuvieses el póster delante....o mejor!

Radiación de cuerpo negro

¿Qué representa la gráfica? 

• En el eje x representamos la longitud de onda de las rem emitidas por un cuerpo negro (cuerpo incandescente: filamento de bombilla, estrella lejana, el Sol, un horno, la tierra. ...)
• En el eje y se representa,  para cada longitud de onda, el valor de la densidad de energía radiante,
  

¿Qué tenemos que comprobar con este fenómeno?
1.  Ley de Stefan-Boltzmann. La densidad de energía radiante emitida en todas las longitudes de onda posibles será el resultado de realizar la integral de U desde 0 hasta infinito.
El resultado de realizar dicha integral es la ley de Stefan-Boltzmann:

Donde la constante de Stefan-Boltzmann toma el valor:

En nuestro caso observaremos que al aumentar la temperatura, el área bajo la curva es cada vez mayor.

2. Ley de Wien: Al aumentar la temperatura T(K) , el pico de máxima emisión se observa cada vez a menor longitud de onda (λmax). Ambas magnitudes son inversamente proporcionales.

En la animación se observa además cómo el color predominante que observamos de una estrellan, nos da una idea aproximada de la temperatura en su superficie. (color de las estrella que va cambiando ya que el pico de máxima emisividad cae cada vez en una zona diferente del espectro visible)

Espectros de emisión y de absorción

• ESPECTROS ATÓMICOS DE ABSORCIÓN
• ESPECTROS ATÓMICOS DE EMISIÓN

Origen de los espectros

Efecto fotoeléctrico

En este caso hay que tener cuidado en manejar las magnitudes correctamente para cada elemento:

• Fotón: frecuencia, longitud de onda, energía (si está en eV, convertirla a J)
• Metal: trabajo de extracción = energía de ionización = energía umbral
  (si está en eV, convertirla a J)
• Electrón arrancado (si se da el efecto fotoelećtrico): 
• Energía cinética (J)
• Velocidad máxima del electrón arrancado (m/s)

 

Análisis a la llama

Configuración electrónica

Principios de construcción:
1. Principio de exclusión de Pauli: los orbitales sólo pueden tener:

• 0 electrones (vacíos)
• 1 electrón (semiocupado)
• 2 electrones con sus espines opuestos (completo)

2. Principio de mínima energía o principio de Aufbau. 

• Primero llenamos los de menor n+l
• En caso de empate, llenaremos primero aquellos que tengan menor valor de n

n+l Rule for Atomic Electron Configurations from the Wolfram Demonstrations Project by S. M. Blinder

Este principio se resume en la regla de Moeller (o regla de las diagonales)

3. Principio de máxima multiplicidad de Hund: los orbitales de igual valor de l, primero se semi-ocupan, y después se van ocupando (apareando electrones). La regla se resume diciendo que los orbitales del mismo tipo, prefieren tener el mayor número posible de electrones desapareados.

Los orbitales s se ocuparán : 

• (1)
• (2)

Los orbitales p se ocuparán: (se señala en verde el electrón diferenciador)

• m=-1, 0, +1
• (1, 0, 0)
• (1, 1, 0)
• (1, 1, 1)
• (2, 1, 1)
• (2, 2, 1)
• (2, 2, 2)

Los orbitales d se ocuparán: 

•  m=-2, -1, 0, +1, +2
• (1, 0, 0, 0, 0) 
• (1, 1, 0, 0, 0) 
• (1, 1, 1, 0, 0) 
• (1, 1, 1, 1, 0)  
• (1, 1, 1, 1, 1)  
• (2, 1, 1, 1, 1) 
• (2, 2, 1, 1, 1)
• (2, 2, 2, 1, 1)
• (2, 2, 2, 2, 1)
• (2, 2, 2, 2, 2)

 Recuerda:

Tipo	Valor de l	Valores de m	¿Cuántos hay?	Que se identifican...	Formas
s	0	0	uno	no hay
p	1	-1, 0, +1	tres	x, y, z
d	2	-2, -1, 0, +1, +2	cinco	otros subíndices que aluden a su orientación y forma
f	3	-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3	siete	otros subíndices que aluden a su orientación y forma

 Esta ordenación de elementos nos permitirá construir cada bloque del sistema periódico:
 

La animación te ayudará a construir la configuración electrónica general. 

La explicación de las excepciones, se encuentran recogidas en este documento.

EJERCICIOS DE CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA (Y CON  IONES...ESTE)

Ahora puedes practicar con esta otra animación....pero tienes que hacerlo todo....

Experimento de Thomson