Modelo mecano-cuántico del átomo

Modelo mecano-cuántico del átomo

A inicios del siglo XX diversos descubrimientos en el campo de la física ampliaron los conocimientos sobre el comportamiento de la materia estructura del átomo:

• Principio de dualidad onda-corpúsculo, Einstein había demostrado que la luz, considerad tradicionalmente como una onda, en determinadas situaciones comporta como un conjunto de partículas: fotones. Esto suscitó una nueva pregunta: ¿Podrían las partículas como los electrones comportarse como ondas? En 1923 Luois Broglie sugirió que los electrones podrían comportarse como onda y dedujo que la longitud de onda asociada a su movimiento ondulatorio podía expresarse como una función de su masa y su velocidad.

• Principio de incertidumbre, enunciado en 1927 por el alemán Werner Heisenberg (1901-1976). Podemos explicar así ese principio: para ver un objeto, necesitamos iluminarlo. De forma similar, para determinar la posición de un electrón necesitamos que un fotón incida con él. Como el electrón es muy pequeño, al recibir el contacto del fotón saldrá despedido y cambiará de posición. En consecuencia, no podemos conocer la posición exacta del electro; solo podemos hablar de la probabilidad de encontrarlo en un determinado lugar.

• Ejecución de Schrödinger, entre 1925 y 1927 Schrödinger, Heisenberg y Dirac desarrollaron una ecuación para describir al comportamiento de pequeñas partículas como el electrón. Al resolver la ecuación se percataron de que el electrón solo se podía encontrar en ciertas regiones del espacio que denominó orbitales.

Estos avances permitieron el desarrollo del modelo atómico actual, llamado mecánico cuántico. En este modelo el átomo consta de dos zonas: el núcleo y la nube eléctrica.

• El núcleo. Es la región central. La conforman protones y neutrones. Concentra la mayor porción de la masa del átomo.
• La nuble electrónica. Es el espacio exterior del núcleo atómico, donde se mueven los electrones. Dentro de la nube electrónica los electrones orbitan cuando posiciones más o menos probables, pero su posición no se puede predecir con total exactitud. Este modelo especifica que los electrones se mueven en regiones denominadas orbitales. Cada orbital viene definido por un conjunto de números cuánticos que determinan la energía del electrón.

Propiedades del núcleo atómico

Según el modelo mecánico cuántico, el núcleo ocupa la región central y esta formado por protones y neutrones. De la cantidad de protones y neutrones que hay en el núcleo se derivan dos conceptos: el numero atómico y el número de masa.

• Numero atómico (Z). indica la cantidad de protones presentes en el nucleo. Dado que la carga eléctrica de un átomo neutro es nula, el numero de protones es igual al de electrones.

Z = número de p+ = número de e-

• Numero de masa (A). también llamado ´´numero mágico´´. Indica la suma de la cantidad de protones (Z) y de neutrones (N) presentes en el núcleo.

Existen 3 tipos de núclidos: isotopos, isobaros e isótonos.

• Los isotopos son átomos, del mismo elemento, que tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones; por tanto, poseen un número de masa diferente.
• Los isobaros son átomos con la misma masa atómica.
• Los isótonos son átomos que poseen la misma cantidad de neutrones.

Símbolo Isotópico.

Para presentar un símbolo isotópico de un átomo se utilizan un símbolo y dos números AZX, donde: X es el numero símbolo de cada elemento; Z representa el numero atómico del elemento y A es el numero de masa o masa atómica. En este caso se emplean números enteros.