Teoria cuantica
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TEORÍA CUÁNTICAQuímica 11
Sra. Acosta
INTRODUCCIÓN 1900: ya se habían descubierto tres partículas subatómicas.
Las investigaciones continúan. Modelo de Rutherford:
Propuso que toda la carga positiva del átomo y toda su masa se encontraban en el núcleo rodeado por electrones.
INTRODUCCIÓN Aunque su modelo nuclear fue un
importante adelanto científico, carecía de detalles acerca de cómo ocupan los electrones el espacio alrededor del núcleo.
En los siguientes temas aprenderás cómo están ordenados los electrones en un átomo y cómo ese ordenamiento desempeña un papel fundamental en el comportamiento químico de los elementos.
5.1: LUZ Y ENERGÍA CUANTIZADAA comienzos de la década de 1900, los científicos comienzan a armar el rompecabezas del comportamiento químico.
Habían observado que ciertos elementos emitían luz visible cuando se calentaban con una llama.
5.1: LUZ Y ENERGÍA CUANTIZADA
El análisis de la luz emitida reveló que el comportamiento químico de un elemento se relacionaba con el ordenamiento de los electrones en sus átomos.
Este descubrimiento llevó a los científicos a estudiar la luz.
LA LUZ
La luz se puede analizar de dos formas: Como onda electromagnética
Como partícula
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO (EM)
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO (EM)
NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS DE LUZ
El modelo de onda de la luz no puede explicar por qué los objetos calientes sólo emiten ciertas frecuencias de luz a una temperatura dada ni por qué los metales emiten electrones cuando la luz de un color y frecuencia específica incide en ella.
NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS DE LUZ
En 1900, Max Planck, comenzó a investigar en busca de una explicación a la luz que emitían los objetos calientes.
Su estudio del fenómeno lo llevó a plantear una conclusión: la materia puede ganar o perder energía solamente en
cantidades pequeñas y específicas llamadas cuantas.
NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS DE LUZ
Cuanta: es la cantidad mínima de energía que puede ganar o perder un átomo.
Planck postuló que la energía en forma de luz que emiten los objetos al calentarse está cuantizada.
Luego, demostró matemáticamente que la energía de un cuanta esta relacionada con la frecuencia de la radiación emitida, mediante la ecuación Ecuanta = hv
NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS DE LUZ Ecuanta = hv, E = energía, h=constante de Planck y v
= frecuencia. Constante de Planck: 6.626 x 10-34 J*s. Joule en el
SI. Esta ley se convirtió en una de las bases de
la mecánica cuántica, que emergió unos años más tarde con la colaboración de Albert Einstein y Niels Bohr, entre otros.
A pesar de que se hicieron estos planeamientos todavía la luz como onda era más aceptada.
NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS DE LUZ
Efecto fotoeléctrico: los electrones, llamados fotoelectrones, se emiten desde la superficie de un metal cuando la luz de cierta frecuencia incide sobre la superficie.
NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS DE LUZ
Para explicar el fenómeno fotoeléctrico, Albert Einstein propuso en 1905 que la radiación electromagnética tenía naturaleza de onda y de partícula.
Es decir que aunque un haz de luz tiene muchas características de onda, también se puede considerar como una corriente de partículas pequeñísimas, o haces de energía, llamados fotones.
NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS DE LUZ
Aunque Einstein pudo explicar el efecto fotoeléctrico dando a la radiación electromagnética propiedades de partículas, es importante que sepan que se requiere un modelo dual de onda-partícula de la luz.
¿Cómo se relaciona con el átomo?
