• Breve resumen a la introducción de la m...

Breve resumen a la introducción de la mecánica cuántica

Con este post estreno mi blog en tusclasesparticulares.com y quiero aprovecharlo para hacer una síntesís sobre la introducción de la mecánica cuántica que se comienza a estudiar en 2º de bachiller. Para mi sorpresa, los alumnos llegan a este curso sin haber entendido apenas nada sobre orbitales atómicos en 4º de la ESO, y realmente es un tema muy sencillo. Consiste en entender la historia y la evolución de esta rama hasta llegar a la interpretación de los 4 números cuánticos que se le otorgan a los electrones de un átomo.

Para ello, comencemos con un explicación sencilla sobre los orígenes del átomo:

Los modelos sobre la estructuraatómicasurgen a principios del siglo XX con Thomson,quien establece que el átomo es una masa esférica de carga positiva a la cual se le incrustaban electrones para neutralizarla. Este rudimentario esquema sirvió demostrar la existencia del electrón como partícula individual.

Los experimentos de Rutherford con la proyección de partículas alfa sobre una lámina de oro pocos años más tarde concretan que existe una masa considerable en el interior del átomo que provoca las desviaciones de esas partículas. De ahí se deriva el concepto de núcleo atómico de carga positiva (protones concentrados en esa región) yde corteza electrónica donde residenlos electrones y ocupa la gran parte del espacio del átomo.

A continuación, en 1913, Bohr fusionó estos conceptos de la teoría de Rutherford con nuevos conceptos de cuantización aportados por otros científicos, con lo que establece la concreción de órbitas a través de las cuales giran loselectrones y corresponden a una trayectoria específica.

Estas teorías desembocan finalmente en el modelo de Schrödinger, cuya función de onda explica que no existen órbitas específicas para que el electrón gire, sino que son espacios con alta probabilidad de que se halle el electrón. A este espacio lo denominó orbital atómico que es descrito a través de los 4 números cuánticos (soluciones de la ecuación de onda):

  • Número cuántico principal "n": describe el nivel de energía y el volumen del orbital.
  • Número cuántico secunadario "l": va de n-1 a 0; describe la energía entre subniveles y la forma y superficie del orbital.
  • Número magnético "ml": va de l a -l; describe la orientación espacial de los subniveles.
  • Número spin "ms": vale 1/2 o -1/2 y describe el sentido del giro del electrón.

Espero que el artículo no hayaresultado demasiado largo.A loque quiero llegar es al porqué se trabaja con esos números cuánticos y qué significa cada uno de ellos. Aunque siempre la mejor manera de entender algo es a través de la práctica y de la resolución de ejercicios.

Temas
© 2007 - 2021 Tus clases particulares Mapa web: Profesores particulares| Academias y centros