domingo, 25 de noviembre de 2012
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domingo, 23 de septiembre de 2012
sábado, 22 de septiembre de 2012
lunes, 17 de septiembre de 2012
RESUMEN GENERAL
EQUIPO 5 DE ELECTROMECANICA
Unidad 1: TEORIA CUANTICA Y
ESTRUCTURA ATOMICA
INTEGRANTES:
HERNADEZ
CHEGUEZ LUIS ENRRIQUE
ROSAS
MELGOZA HELIODORO
VAZQUEZ
DIAZ VIRGINIA IVETT
1.4.3.1 SIGNIFICADO FISICO DE LA FUNCION DE LA ONDA
La función de onda no implica que una partícula sea exactamente un
aglomerado o paquete de ondas sino esta tiene que ver con la probabilidad de la
posición de una partícula que esta dada por las funciones de ondas.
Con la cual podemos calcular la probabilidad De si la partícula existe en dicho espacio.
Esta interpretación probabilística de la función de onda es formulada y propuesta por Bohr y es uno de los fundamentos de la mecánica cuántica.
Con la cual podemos calcular la probabilidad De si la partícula existe en dicho espacio.
Esta interpretación probabilística de la función de onda es formulada y propuesta por Bohr y es uno de los fundamentos de la mecánica cuántica.
El valor de la función de una onda asociado con una partícula en movimiento esta relacionado con la probabilidad de encontrar la partícula en el mundo (x, y, z, en el instante de tiempo (t))
Por ejemplo:
En el campo eléctrico de una onda electro magnética una probabilidad negativa o compleja es algo sin sentir esto significa que la función de onda no va poder ser observada.
Sin embargo el modulo de la función de onda siempre es real y positivo (x) esto sele conoce como la densidad de probabilidad, ahora si podemos dar una interpretación física sobre este tema que es la probabilidad de encontrar una partícula en el punto x, y, z. en el instante (t). Que es proporcional al cuadrado
De su función de onda /Ψ/².
La función de onda presenta amplitud positiva y negativa aunque estos signos de la amplitud no tienen un significado directo si resulta de gran importancia cuando las funciones de onda se pueden relacionar.
Tenemos dos partículas y cada una tiene sus funciones de onda. Como podemos ver las funciones de onda van a interaccionar en este caso la parte positiva de las funciones se suman originando un aumento de amplitud y se conoce este fenómeno como interferencia constructiva.
(Ambas ondas deben ser positivas)
Si las ondas presentan signos contrarios, la parte positiva será anulada por la parte negativa dando lugar a un fenómeno llamado interferencia destructiva continua
Función de la onda
El valor de la siguiente función de
onda
Asociado con una partícula en movimiento
esta relacionada con la probabilidad de
encontrar ala partícula en el punto (x, y, z) en el instante de tiempo (t)
En general una onda puede tomar
valores positivos y negativos
por ejemplo:
En
general una onda puede representarse por medio de una cantidad compleja
Por ejemplo: que en el campo eléctrico de
una onda electromagnética,
Se le conoce como la densidad de probabilidad.
La probabilidad de encontrar una partícula
en el punto x, y, z en el
Instante t es proporcional al
cuadrado de su función de onda asociada.
ORBITAL
ATOMICO
UN ORBITAL ATOMICO ES UNA DETERMINADA SOLUCON
PARTICULAR, ESPECIAL E INDEPENDIENTE DEL TIEMPO ALA ECUACION DE SCHRÖNDIGER
PARA EL CASO DE UN ELÑECTRON SOMETIDO A UN POTENCIAL
EL NOMBRE DE ORBITAL TAMBIENALA FUNCION DE ONDA
EN REPRESENTACION DE DE POCISION DE INDEPENDIENTE DE TIEMPO DE UN ELECTRON EN
UNA MOLECULA
LOS NUMEROS CUNTICOS
En el caso del átomo de hidrógeno, se puede
resolver la ecuación de Schrödinger de forma exacta, encontrando que las
funciones de onda están determinadas por los valores de tres números cuánticos
n, l, ml, es decir, dicha ecuación impone una serie de restricciones en el
conjunto de soluciones que se identifican con una serie de números cuánticos.
Estas condiciones surgen a través de las relaciones existentes entre estos
números; no todos los valores son posibles físicamente.
El valor del número cuántico n (número
cuántico principal, toma valores 1,2,3...) define el tamaño del orbital. Cuanto
mayor sea, mayor será el volumen. También es el que tiene mayor influencia en
la energía del orbital.
El valor del número cuántico l (número
cuántico del momento angular) indica la forma del orbital y el momento angular.
El momento angular viene dado por:
1.5 Distribución electrónica en
sistemas polielectronicos
Polielectronicos:
es un átomo que tiene más de un electrón. En un átomo polielectronico los
distintos electrones van ocupando los diferentes orbitales en orden creciente
de energía, primero los de menor y sucesivamente se conoce como principio de
construcción.
Los electrones más externos se denominan electrones
de valencia.
Una de las primeras
distribuciones de los electrones en la corteza del átomo, fue deducida hacia
1914, por ridberg, basándose en la estructura de los átomos de gases nobles, de
acuerdo con el lugar que ocupaban en la tabla periódica, cuya primer periodo tenía
4 elementos, 16 el segundo, 36 el tercero y teóricamente 64 el cuarto. Cumplían
la regla 4 X (12, 22, 32, 42).
(Distribución errónea)
Hacia 1919 Lewis y Langmuir, en su modelo cúbico de los átomos distribuyen los electrones según K2; L, 8;
M,8; N,18; O,18; P,32 (también erróneo).
Fue
Bury, en 1921 presentó que el número de electrones de los pisos eran: K2; L,8;
M,18; N,32;... estableciendo la regla de K, 2 X 12; L, 2 X 22; M, 2 X 32; N, 2
X 42, y los pisos siguientes si estuviesen completos, lo cual no acontece. Prácticamente,
O posee un máximo de 32 electrones (ejemplo único, el átomo del nobelio); el P
contiene a lo sumo 10 y el Q un máximo de 2. Bury ya observó que en el último
piso el número de electrones no puede exceder de 8. De todos modos se asignan
18 al último piso del paladio.
1.5.1 principio de aufbau o de
construcción
Contiene
una serie de construcciones relacionadas a la ubicación de electrones en los
orbitales de un átomo. Principio de
Aufbau se basa en el hecho de que así como los protones se agregan al núcleo de
uno en uno para construir los elementos, los electrones similarmente se van
agregando a los orbitales atómicos. A través de este procedimiento se obtiene
un conocimiento detallado de las configuraciones electrónicas de los estados
fundamentales de los elementos. Las reglas empleadas para escribir la
configuración electrónica de los primeros diez elementos. Este proceso se basa en el principio de
Aufbau. El nombre de aufbau también se
conoce con el nombre de regla de serrucho. Los orbitales se llenan respetando
la regla de hund, dice que ningún orbital puede tener dos orientaciones del
giro del electrón sin antes que los restantes números magnéticos de la misma
subcapa tengan al menos uno. La subcapa 2p tiene tres orbitales degenerados en energía denominados,
según su posición tridimensional, 2px, 2py, 2pz.
Así, los tres orbitales 2p puede llenarse hasta con seis electrones, dos en
cada uno. De nuevo, de acuerdo con la regla de Hund, deben tener todos por lo
menos un electrón antes de que alguno llegue a tener dos.
1.5.2 principio de exclusión de
pauli
Los
diagramas(a y b) están prohibidos por el principio de exclusión de Pauli. En el
diagrama (a) ambos electrones tienen el espín hacia arriba y tendrán los mismos
números cuánticos (1, 0, 0, +1/2); en el (b), ambos electrones tienen el espín
hacia abajo y tendrán los números cuánticos (1, 0, 0, -1/2). Sólo la
configuración (c) es físicamente aceptable, porque un electrón tiene los
números cuánticos (1, 0, 0, +1/2) y el otro tiene (1, 0, 0, -1/2).
1.5.3 PRINCIPIO DE MAXIMA MULTIPLICIDAD DE HUND
Si dos o mas electrones de un mismo átomo tienen los mismos
valores en sus números cuánticos(n) en sus numeros cuánticos secundarios (l)
entonces tendrán los mismos valores en de espín(s) siempre y cundo no se tras
greda el principio de excursión (de Pauli)
La regla de Hund es una regla empírica obtenida por
Friedrich Hund en el estudio de los espectros atómicos que enuncia lo
siguiente:
Al llenar orbitales de igual energía (los tres orbitales p,
los cinco d, o los siete f) los electrones se distribuyen, siempre que sea
posible, con sus espines paralelos, es decir, que no se cruzan. La partícula subatómica
es más estable (tiene menos energía) cuando tiene electrones desapareados
(espines paralelos) que cuando esos electrones están apareados (espines
opuestos o anti paralelos).
También se denomina así a la regla de máxima multiplicidad
de Hund:
Cuando varios electrones están descritos por orbitales
degenerados, la mayor estabilidad energética es aquella en donde los espines
electrónicos están desapareados (correlación de espines).
Para entender la regla de Hund, hay que saber que todos los
orbitales en una subcapa deben estar ocupados por lo menos por un electrón
antes de que se le asigne un segundo. Es decir, todos los orbitales deben estar
llenos y todos los electrones en paralelo antes de que un orbital gane un
segundo electrón. Y cuando un orbital gana un segundo electrón, éste deberá
estar apareado del primero (espines opuestos o anti paralelos).
1.5.4
CONRIGURACION ELECTRONICA DE LOS ELEMENTOS Y SU UBICACIÓN EN LA NLASIFICACION
PERIODICA
Al referirnos a la configuración electrónica (o
periódica) estamos hablando de la
descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con
subniveles y orbitales) de un determinado átomo.
Configurar significa "ordenar"
o "acomodar", y electrónico deriva de "electrón"; así,
configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en
los niveles y subniveles de energía
En física y química, la configuración electrónica es la
manera en la cual los electrones se estructuran o se modifican en un átomo,
molécula o en otra estructura físico-química, de acuerdo con el modelo de capas
electrónico, en el cual las funciones de ondas del sistema se expresa como un
producto de orbitales antisimetrizadas.1 2 Cualquier conjunto de electrones en
un mismo estado cuántico deben cumplir el principio de exclusión de Pauli al
ser partículas idénticas. Por ser fermiones (partículas de espín semiéntelo) el
principio de exclusión de Pauli nos dice que esto es función de onda total
(conjunto de electrones) debe ser antisimétrica.3 Por lo tanto, en el momento
en que un estado cuántico es ocupado por un electrón, el siguiente electrón
debe ocupar un estado cuántico diferente.
- Principio de mínima energía: Las
configuraciones electrónicas de los elementos se obtienen por ocupación
sucesiva de los niveles desde el primer nivel de menor energía (1s). A medida
que los niveles se llenan, se van ocupando los niveles superiores. El orden de
energía creciente puede ser recordado mediante el siguiente esquema:
Figura 1: Orden de llenado de los orbitales
En la tabla periódica, entre los datos que encontramos de
cada uno de los elementos se hallan el Número atómico y la Estructura
electrónica o Distribución de electrones en
niveles.
El Número atómico nos indica la cantidad de electrones y
de protones que tiene un elemento.
La Estructura electrónica o Distribución de electrones en
niveles indica cómo se distribuyen los electrones en los distintos niveles de
energía de un átomo (lo que vimos más arriba con la regla de las diagonales).
Saber el número de electrones que tiene el átomo; para
ello basta conocer el número atómico (Z) del átomo en la tabla periódica.
Recuerda que el número de electrones en un átomo neutro es igual al número
atómico (Z).
opuesto, completando de
esta manera el llenado orbital.
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