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TEMA 1 - ESPECIES MONOELECTRÓNICAS
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Apuntes del primer tema de Química general, de la asignatura 'Química General y Analítica', de 1º de Farmacia en la US.
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TEM A 1 :Espe cie s m on oe le ct r ón ica s
Tema 1.- Especies Monoelectrónicas.
1. Introducción
2. Radiación electromagnética y espectros atómicos
3. Teoría cuántica
3.1. Radiación del cuerpo negro. Hipótesis de Planck
3.2. Efecto fotoeléctrico
4. Modelo atómico de Bohr
5. Antecedentes de mecánica cuántica
5.1. Dualidad onda-corpúsculo: Hipótesis de De Broglie
5.2. Principio de incertidumbre de Heisenberg
6. Ecuación de Schrödinger
6.1 Problema de la partícula en una caja monodimensional
6.2. Problema de la partícula en una caja tridimensional
7. Funciones de onda hidrogenoides
7.1. Números cuánticos
7.2. Energías permitidas
7.3. Análisis de las funciones de onda
8. Iones monoelectrónicos Qu ím ica Ge n e r a l y An a lít ica . Grado en Farmacia
Grupo 5: Lunes y Martes 15-16 h. Aula 0.3
Rosa Pe r e ñ ígu e z
TEM A 1 :
Espe cie s m on oe le ct r ón ica s
Objetivos
1. Conocer la influencia que el estudio de la radiación electromagnética con la
materia ha tenido sobre la evolución del modelo atómico.
2. Entender el concepto de cuantización de la energía y aplicarlo a la
interpretación de los espectros atómicos más sencillos.
3. Conocer la necesidad de emplear modelos físicos diferentes a los clásicos
para poder explicar el comportamiento de las partículas subatómicas.
4. Conocer la ecuación de ondas, y cómo al aplicarlo a un sistema sencillo, surgen
los diferentes estados de Energía para el mismo y la aparición de los parámetros
denominados números cuánticos.
5. Conocer los estados posibles para el único electrón de una especie
monoelectrónica, sus funciones de distribución de probabilidades, números
cuánticos y valores de Energía.
Tema 1: Especies monoelectrónicas. 2
,1. Introducción: ¿D E QUÉ ESTÁ H ECH A LA M ATERI A?
Química: Ciencia que estudia la estructura,
propiedades y transformaciones de la materia a partir
de su composición atómica. (Real Academia Española)
Tema 1: Especies monoelectrónicas. 3
1. Introducción: ¿D E QUÉ ESTÁ H ECH A LA M ATERI A?
Demócrito (400 a.c.) materia constituida por pequeñas partículas indivisibles átomos
+
- -
-
- - -
https://www.youtube.com/watch?v=F0I-11R_IHg
Tema 1: Especies monoelectrónicas. 4
,1. Introducción
MODELOS ATÓMICOS
Modelo actual
J. Dalton (1808)
J.J. Thomson (1897)
E. Rutherford (1911) N. Bohr (1913)
Tema 1: Especies monoelectrónicas. 5
1. Introducción
Finales del siglo XIX – siglo XX:
N. Bohr (1913)
Modelo actual
¿Qué es una onda?
Tema 1: Especies monoelectrónicas. 6
, 2. Radiación electromagnética y espectros atómicos
Una onda es una perturbación que se propaga de un punto a otro del espacio
transmitiendo energía.
Ondas materiales (requieren un
medio elástico para propagarse):
sonido, olas, sísmicas
(λ)
Ondas electromagnéticas (pueden
propagarse en el vacío): luz, rayos X,
ondas radio, microondas…
Propiedades de una onda:
• Amplitud: altura o profundidad máxima de la onda, respecto de la línea central.
• Longitud de onda (λ): distancia entre dos puntos equivalentes.
Unidad (S.I.): m; muy utilizados el nm (10-9 m), el Å (10-10 m) y el pm (10-12 m).
• Frecuencia (ν): número de ciclos u ondas que pasan por un punto dado por
unidad de tiempo. Unidad (S.I.): Hertzio (Hz), numero de ciclos por segundo, o el s-1.
• Velocidad de propagación (u): desplazamiento de
ondas por unidad de tiempo u = λ ·ν. Unidades (SI) ms-1
distancia distancia ondas
velocidad = = ·
tiempo onda tiempo
Tema 1: Especies monoelectrónicas. 7
2. Radiación electromagnética y espectros atómicos
James Clerk Maxwell (1873): Propuso que la luz visible se compone de ondas electromagnéticas.
.
• Misma λ
ONDA • Misma ν
ELECTROMAGNÉTICA
• Propagación en
Campo Eléctrico
Campo Magnético planos ┴
Radiación electromagnética: emisión y transmisión de energía en forma de ondas Electromagnéticas
Velocidad de propagación de ondas electromagnéticas es constante en el vacío, se conoce como
velocidad de la luz (c) = 3.00·108 m/s
c = λ·ν
La radiación electromagnética se produce por aceleración de una partícula
cargada eléctricamente. Las partículas cargadas que se aceleran son los
electrones que se encuentran en átomos y moléculas.
Tema 1: Especies monoelectrónicas. 8
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