Química General Un Nuevo Enfoque en la Enseñanza de la Química

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Química General
El modelo atómico de Niels Bohr plantea que el electrón sólo gira en órbitas o niveles de energía
bien definidos, por tanto, se puede determinar con precisión la posición del electrón con
respecto al núcleo, lo cual entra en contradicción con el principio de incertidumbre.
El principio de incertidumbre plantea lo contrario: no es posible determinar con exactitud perfecta
y al mismo tiempo, la posición y la velocidad del electrón. Por tanto, se debe hablar de
probabilidades.
Este principio fundamental de la teoría atómica moderna, muestra la inherente incertidumbre
que hay en las mediciones de los sistemas atómicos.
4. Ecuación de onda de Erwin Schrödinger
A principios de 1926, el físico austríaco Erwin Schrödinger desarrolló una ecuación que toma en
cuenta el comportamiento ondulatorio del electrón, así como el principio de incertidumbre, el
cual sugiere la imposibilidad de conocer con exactitud la posición y el movimiento de un electrón
y para ello, plantea la probabilidad de que el electrón se encuentre en cierta región del
espacio en un instante dado.
En esta teoría, los electrones se describen por ciertas funciones matemáticas o funciones de
onda (ψ).
Esta ecuación sitúa al electrón en un espacio tridimensional en
el plano cartesiano espacial, a esa regíón se le denomina orbital
y se define como la zona o región del espacio atómico donde
existe mayor probabilidad de localizar un electrón determinado.
De esta forma el orbital se convierte en una nube difusa alrededor
del núcleo.
En este nivel no preocupa el tratamiento matémático de la ecuación de onda, pero es importante
conocer sus implicaciones para poder comprender el nuevo modelo atómico.
Al resolver la ecuación de Schrödinger, para un electrón en un espacio tridimensional, se emplean
tres números cuánticos (n, l , m), estos números sólo pueden tener ciertas combinaciones
de valores.
Números cuánticos
h 2
8 π 2m { δ 2ψ δ x 2
+ δ 2 ψ
δ y 2
Los números cuánticos, son valores numéricos enteros que permiten identificar al electrón y
situarlo dentro del átomo. Son cuatro los números cuánticos: n, l, m y s.
El número cuántico principal: n = 1, 2, 3, 4...
+ δ 2 ψ
δ z 2
} = Eψ
El numero cuántico principal n, determina la energía del electrón, un aumento en n significa un
aumento de energía. El valor de n es también una medida del tamaño del orbital. Puede tener
cualquier valor entero desde 1 hasta el infinito. Este número cuántico sitúa al electrón en un
determinado nivel de energía.