Página 34 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Modelos atómicos
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Recuerda: nivel (n) indica la energía principal; subnivel (l) el tipo de región (s, p, d, f); orbital (m) la orientación específica, por ejemplo px, py, pz.
Análisis: Debes vincular cada concepto con su ejemplo correspondiente.
- Niveles cuánticos de energía (n) → 1, 2, 3, 4, 5, 6.
- Subniveles cuánticos de energía (l) → s, p, d, f.
- Orbitales de energía (m) → px, py, pz, d1, d2…
Conclusión: Niveles ↔ 1–6; Subniveles ↔ s, p, d, f; Orbitales ↔ px, py, pz, d1, d2…
Si aparecen orbitales y números cuánticos (n, l, m, s), es el enfoque cuántico. En el modelo de Bohr solo hay órbitas circulares con n.
Análisis: La clasificación en niveles (1–6), subniveles (s, p, d, f) y orbitales (px, py, pz…) pertenece a un modelo específico.
Resolución: Esa forma de describir al electrón mediante orbitales y números cuánticos es propia del modelo atómico mecánico‑cuántico (modelo de orbitales de Schrödinger y otros).
Conclusión: Corresponde al modelo mecánico‑cuántico.
Busca pistas: órbitas circulares discretas → Bohr. Orbitales con formas s, p, d → mecánico‑cuántico. Pregúntate si la figura muestra caminos definidos (órbitas) o nubes de probabilidad (orbitales).
Análisis: La imagen muestra un núcleo con protones y neutrones y electrones en órbitas circulares alrededor del núcleo. [Imagen: átomo con órbitas circulares]
Resolución: Ese esquema corresponde al modelo atómico de Bohr.
- Los electrones se mueven en órbitas circulares permitidas sin radiar energía.
- El momento angular del electrón está cuantizado: $$L=n\frac{h}{2\pi}$$.
- La energía es cuantizada; los electrones saltan entre niveles emitiendo o absorbiendo fotones: $$\Delta E=h\nu=E_f-E_i$$.
- El nivel más bajo (n=1) es el estado fundamental.
Conclusión: Es el modelo de Bohr y sus postulados clave son cuantización de órbitas, estabilidad en órbitas permitidas y emisión/absorción en transiciones.
Traza una línea de tiempo y anota: ¿qué añade cada modelo respecto al anterior? Señala 1–2 aportes y una limitación por modelo. Usa palabras clave: indivisible, electrón, núcleo, órbitas cuantizadas.
Análisis: Se comparan propuestas históricas sobre la estructura de la materia.
Resolución paso a paso:
Semejanzas
- Todos aceptan la existencia del átomo como componente de la materia.
- Buscan explicar propiedades de la materia (masa, carga, reactividad).
- Thomson, Rutherford y Bohr incluyen electrones; Rutherford y Bohr incorporan núcleo central.
Diferencias
- Demócrito: idea filosófica; átomos indivisibles y eternos, sin estructura interna.
- Dalton: átomos indivisibles de cada elemento con masa propia; no contempla partículas subatómicas ni cargas.
- Thomson: descubre el electrón; modelo "budín de pasas": carga positiva difusa con electrones incrustados, sin núcleo.
- Rutherford: experimento de la lámina de oro; propone núcleo pequeño y denso con carga positiva, el átomo es mayormente espacio vacío; electrones giran alrededor sin cuantización.
- Bohr: mantiene el núcleo de Rutherford y añade órbitas cuantizadas; transiciones con emisión/absorción de fotones $$\Delta E=h\nu$$.
Conclusión: La secuencia evoluciona desde una noción indivisible (Demócrito/Dalton) a modelos con electrones (Thomson), núcleo (Rutherford) y cuantización de niveles (Bohr).
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4. Relaciono los elementos vinculantes y respondo:
- Niveles cuánticos de energía
- Subniveles cuánticos de energía
- Los orbitales de energía
- 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 electrones en órbitas alrededor del núcleo]
- 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 |
|---|---|
| ... | ... |