Página 34 - Libro de Química de Primero de Bachillerato
Modelos atómicos
Resolución Página 34 - Libro de Química de Primero de Bachillerato
Datos para la resolución:
• Recuerda que un nivel se identifica con el número cuántico principal $$n=1,2,3...$$.
• Cada nivel se subdivide en subniveles; las letras s, p, d, f son etiquetas históricas (sharp, principal, diffuse, fundamental).
• Dentro de un subnivel hay orbitales, cada uno con una orientación espacial (eje x, y, z, etc.).
• El único modelo que integra los cuatro números cuánticos ($$n,l,m_l,m_s$$) es el mecánico-cuántico.
Piensa: ¿Bohr hablaba de orbitales Px, Py? Si la respuesta es no, entonces su modelo no es suficiente.
Explicación
1. Análisis del ejercicio
Se debe asociar cada concepto (niveles, subniveles y orbitales) con la notación que le corresponde y, luego, identificar el modelo atómico que emplea esa forma de representar a los electrones.
2. Resolución paso a paso
- Niveles cuánticos de energía (n) → 1, 2, 3, 4, 5, 6
Son los valores del número cuántico principal $$n$$. - Subniveles cuánticos de energía (l) → s, p, d, f
Cada letra representa un valor del número cuántico secundario $$l$$ (0, 1, 2, 3). - Los orbitales de energía (ml) → Px, Py, Pz, d1, d2 …
Identifican la orientación espacial de los orbitales dentro de cada subnivel mediante el número cuántico magnético $$m_l$$.
3. Conclusión / Respuesta final
• Niveles cuánticos de energía → 1, 2, 3, 4, 5, 6
• Subniveles cuánticos de energía → s, p, d, f
• Los orbitales de energía → Px, Py, Pz, d1, d2 …
El modelo atómico que utiliza esta representación es el modelo mecánico-cuántico de Schrödinger (también llamado modelo atómico moderno).
Datos para la resolución:
• Pregúntate si ves orbitales tipo s, p, d o si simplemente hay órbitas circulares. Si son círculos, probablemente sea Bohr.
• Repasa los cuatro números cuánticos: Bohr solo explicaba $$n$$.
• Recuerda la relación energía-frecuencia: $$\Delta E = h\nu$$; es clave en el modelo.
Explicación
1. Análisis del problema
La imagen muestra un núcleo central con protones y neutrones y electrones girando en órbitas circulares fijas. Esto recuerda al modelo planetario de átomos.
2. Resolución paso a paso
- Identificación del modelo: La representación de electrones en órbitas circulares discretas es característica del modelo de Bohr (1913).
- Postulados principales del modelo de Bohr:
- El átomo posee niveles de energía cuantizados; los electrones giran en órbitas definidas sin radiar energía.
- La energía de un electrón depende únicamente del número cuántico principal $$n$$; niveles más externos poseen mayor energía.
- El electrón absorbe o emite un fotón cuando salta entre niveles. La energía del fotón cumple $$\Delta E = h\nu$$.
- El momento angular del electrón está cuantizado: $$L = n\hbar$$.
3. Conclusión / Respuesta final
Modelo correspondiente: Modelo planetario de Bohr.
Postulados descritos: cuantización de niveles, estabilidad de órbitas, emisión/absorción de fotones y cuantización del momento angular.
Datos para la resolución:
• Crea primero una línea de tiempo de los modelos para ver la evolución histórica.
• Busca puntos en común (existencia de electrones, núcleo, átomo como partícula básica) y luego novedades que Bohr agrega (órbitas cuantizadas, explicación de espectros).
Explicación
1. Análisis del problema
Se deben comparar cinco modelos atómicos, encontrando coincidencias (semejanzas) y rasgos propios (diferencias) entre la teoría de Bohr y las propuestas previas.
2. Resolución paso a paso
Semejanzas | Diferencias |
---|---|
|
|
3. Conclusión / Respuesta final
La comparación evidencia un avance gradual: de una concepción filosófica (Demócrito) a un modelo con electrones cuantizados (Bohr), pasando por la idea de átomo macizo (Dalton), cargas distribuidas (Thomson) y núcleo positivo con órbitas (Rutherford).
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4. Relaciono los elementos vinculantes y respondo:
Elementos:
- Niveles cuánticos de energía
- Subniveles cuánticos de energía
- Los orbitales de energía
Opciones:
- Px, Py, Pz, d1, d2 ...
- s, p, d, f
- 1,2,3,4,5,6.
¿A qué modelo atómico corresponde este tipo de representación electrónica?
...
...
5. Observo la imagen y deduzco a qué modelo atómico corresponde. Describo algunos postulados de este modelo.
[Ilustración: representación de átomo con núcleo y electrones en órbitas]
- Núcleo
- Electrón
- Neutrón
- Protón
- Órbita
...
6. Analizo los postulados de la teoría de Bohr con las teorías atómicas de Demócrito, Dalton, Thompson y Rutherford. Completo la siguiente tabla con las semejanzas y diferencias.
Semejanzas | Diferencias |
---|---|