Mecánica Cuántica
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| Erwin Schrödinger |
Tras la teoría de Bohr,
surgieron problemas. Esta teoría no podía explicar los espectros de los átomos
de más de un electrón y tampoco el por qué el espectro de emisión cambiaba al
someter al átomo de hidrógeno a un campo magnético. Además de no poder precisar
la posición de las ondas por su naturaleza.
Ante el problema de la posición, Werner Heisenberg, formuló el
principio de incertidumbre de Heisenberg: es imposible conocer con certeza el momento p y la posición de una
partícula simultáneamente.
Al analizar el hidrógeno con este principio, se puede notar
que el electrón no viaja en una trayectoria bien definida, como lo suponía Bohr.
En 1926, el físico Erwin
Schrödinger, formuló una ecuación que describe el comportamiento y la
energía de las partículas subatómicas. Gracias a esto, comenzó una nueva era
para la física y la química y que dio inicio a la mecánica cuántica.
La ecuación de Schrödinger
especifica los estados de energía que puede tener un electrón del hidrógeno.
Con la mecánica cuántica no se puede saber con exactitud dónde está el electrón,
pero si la región en donde puede estar, la densidad electrónica es la
probabilidad de encontrar el electrón en una región.
Números Cuánticos
Para describir la distribución de los electrones, se
utilizan tres números cuánticos, estos números provienen de la ecuación de
Schrödinger y son:
El primer número cuántico es el “principal”, denotado con “n”.
Puede tomar como valor números enteros, en el átomo de hidrógeno describe la energía
de un orbital.
El segundo número cuántico es “del momento angular”, que se
escribe con “l”. Expresa la forma de los orbitales, los valores de l dependen del valor de n.
L
|
0
|
1
|
2
|
3
|
Orbital
|
S
|
P
|
D
|
F
|
El tercer número es el “cuántico magnético” (mt)
es el que describe la orientación del orbital y este depende de l y se puede saber que para cierto valor
de l existen 2l + 1 valores de m.
Y el último número cuántico, el espín del electrón, denotado
por ms, puede tomar los valores +1/2 o -1/2. Este número se utilizó
para explicar por que cambiaban los espectros de emisión del sodio y el
hidrógeno cuando se le acercaba un campo magnético externo y explican a los
electrones a manera de pequeños imanes y este comportamiento viene de que
cuando se gira una carga eléctrica se genera un campo magnético.
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