5: Electrones en Átomos
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- 5.4: Efecto fotoeléctrico
- El efecto fotoeléctrico es un fenómeno que ocurre cuando la luz brilló sobre una superficie metálica provoca la expulsión de electrones de ese metal. Se observó que sólo ciertas frecuencias de luz son capaces de provocar la expulsión de electrones. Si la frecuencia de la luz incidente es demasiado baja (luz roja, por ejemplo), entonces no se expulsaron electrones aunque la intensidad de la luz fuera muy alta o brillara sobre la superficie durante mucho tiempo.
- 5.9: Mecánica cuántica
- La mecánica cuántica es el estudio del movimiento de objetos de tamaño atómico o subatómico y así demuestran la dualidad onda-partícula. En la mecánica clásica, el tamaño y la masa de los objetos involucrados efectivamente oscurece cualquier efecto cuántico de manera que tales objetos parecen ganar o perder energías en cualquier cantidad. Las partículas cuyo movimiento es descrito por la mecánica cuántica ganan o pierden energía en las pequeñas piezas llamadas cuantos.
- 5.10: Principio de incertidumbre de Heisenberg
- El principio de incertidumbre de Heisenberg explica por qué no podemos determinar simultáneamente tanto la velocidad precisa como la posición de una partícula. Este principio sólo es aplicable a nivel atómico.
- 5.11: Modelo atómico mecánico cuántico
- El modelo mecánico cuántico del átomo proviene de la solución a la ecuación de Schrödinger. La cuantificación de las energías electrónicas es un requisito para resolver la ecuación. Las soluciones a la ecuación de onda de Schrödinger, llamadas funciones de onda, dan solo la probabilidad de encontrar un electrón en un punto dado alrededor del núcleo. Los electrones no viajan alrededor del núcleo en simples órbitas circulares.
- 5.13: Orbitales
- Podemos aplicar nuestro conocimiento de los números cuánticos para describir la disposición de los electrones para un átomo dado. Esto lo hacemos con algo llamado configuraciones de electrones. Efectivamente son un mapa de los electrones para un átomo dado. Observamos los cuatro números cuánticos para un electrón dado y luego asignamos ese electrón a un orbital específico en el siguiente Módulo.
- 5.14: Números cuánticos
- Utilizamos una serie de números específicos, llamados números cuánticos, para describir la ubicación de un electrón en un átomo asociado. Los números cuánticos especifican las propiedades de los orbitales atómicos y los electrones en esos orbitales. Un electrón en un átomo o ion tiene cuatro números cuánticos para describir su estado. Piense en ellas como variables importantes en una ecuación que describe la posición tridimensional de los electrones en un átomo dado.
- 5.15: Principio de Aufbau
- para crear configuraciones electrónicas de estado fundamental para cualquier elemento, es necesario conocer la forma en que se organizan los subniveles atómicos en orden de aumentar la energía. El principio de Aufbau establece que un electrón ocupa orbitales en orden de menor energía a mayor. El principio Aufbau (alemán: “edificio, construcción”) se denomina a veces el principio de “construir”.
- 5.16: Principio de Exclusión Pauli
- El principio de exclusión Pauli, que establece que no hay dos electrones en un átomo que pueda tener el mismo conjunto de cuatro números cuánticos. La energía del electrón está especificada por los números principales, de momento angular y cuánticos magnéticos. Si esos tres números son idénticos para dos electrones, los números de espín deben ser diferentes para que los dos electrones se diferencien entre sí.
- 5.17: Diagramas de Llenado Orbital y Regla de Hund
- La regla de Hund establece que los orbitales de igual energía están ocupados cada uno por un electrón antes de que cualquier orbital sea ocupado por un segundo electrón y que cada uno de los electrones individuales debe tener el mismo giro. Un diagrama de llenado orbital es la forma más visual de representar la disposición de todos los electrones en un átomo en particular. En un diagrama de llenado orbital, los orbitales individuales se muestran como círculos (o cuadrados) y los orbitales dentro de un subnivel se dibujan uno al lado del otro horizontalmente.
- 5.18: Configuraciones de electrones
- La notación de configuración electrónica elimina las cajas y flechas de los diagramas de llenado orbitales. Cada designación de subnivel ocupada se escribe seguida de un superíndice que es el número de electrones en ese subnivel.
- 5.19: Electrones de valencia
- Los electrones de valencia son los electrones en el nivel de energía principal ocupado más alto de un átomo. En los elementos del segundo periodo, los dos electrones en el subnivel 1s se denominan electrones de capa interna y no están involucrados directamente en la reactividad del elemento ni en la formación de compuestos.
- 5.20: Configuración de Gas Noble
- Una configuración de gas noble de un átomo consiste en el símbolo elemental del último gas noble anterior a ese átomo, seguido de la configuración de los electrones restantes.