NIVELES DE ENERGIA
Los niveles de energía son los electrones que están girando alrededor del núcleo formando capas. En cada una de ellas, la energía que posee el electrón es distinta. En efecto; en las capas muy próximas al núcleo, la fuerza de atracción entre éste y los electrones es muy fuerte, por lo que estarán fuertemente ligados.
El hecho pues, de que los electrones de un átomo tengan diferentes niveles de energía, nos lleva a clasificarlos por el nivel energético (o banda energética) en el que se encuentra cada uno de ellos. Las bandas que nos interesa a nosotros para entender mejor el comportamiento del átomo son:
- La Banda de Valencia: Es un nivel de energía en el que se realizan las combinaciones químicas. Los electrones situados en ella, pueden transferirse de un átomo a otro, formando iones que se atraerán debido a su diferente carga, o serán compartidos por varios átomos, formando moléculas.
- La Banda de conducción: es un nivel de energía en el cual los electrones están aún más desligados del núcleo, de tal forma que, en cierto modo, todos los electrones (pertenecientes a esa banda) están compartidos por todos los átomos del sólido, y pueden desplazarse por este formando una nube electrónica.
El hecho pues, de que los electrones de un átomo tengan diferentes niveles de energía, nos lleva a clasificarlos por el nivel energético (o banda energética) en el que se encuentra cada uno de ellos. Las bandas que nos interesa a nosotros para entender mejor el comportamiento del átomo son:
- La Banda de Valencia: Es un nivel de energía en el que se realizan las combinaciones químicas. Los electrones situados en ella, pueden transferirse de un átomo a otro, formando iones que se atraerán debido a su diferente carga, o serán compartidos por varios átomos, formando moléculas.
- La Banda de conducción: es un nivel de energía en el cual los electrones están aún más desligados del núcleo, de tal forma que, en cierto modo, todos los electrones (pertenecientes a esa banda) están compartidos por todos los átomos del sólido, y pueden desplazarse por este formando una nube electrónica.
ORBITALES ATOMICOS
ORBITAL S
Tienen forma esferica y pueden contener hasta un maximo de 2e-.hay un orbital s en cada nivel de energia
ORBITAL P
conjunto de tres parejas de lobulos orintadas en 3 dimensiones. cada uno de estos 3 orbitales pueden contener un maximo de 2 electrones por lo tantanto un orbital p lleno puede contener 6 electrones. el orbital p puede encontrarse apartir del segundo nivel de energia.
ORBITAL D
Conjunto de 5 orbitales dispuestos en los planos x,y y z cada uno de estos 5 orbitales puede contener un maximo de 2 electrones, por lo que un orbital d completo tiene 10 electrones. los orbitales d se en cuentran apartir de la tercera capa
ORBITAL F
Conjunto de 7 orbitales simétricamente distribuidos sobre los planos x,y y z.en cada uno de estos siete orbitales pueden haber un máximo de 2 electrones por lo que un orbital f puede tener hasta 14 electrones. Los orbitales f se encuentran a partir de la cuarta capa.
Los numeros cuanticos son s, p, d, f.
“ n “ = representa los niveles de energía. (desde 1 hasta 7)
“ l “ = representa las formas geométricas de los orbitales (de cero hasta n-1)
“ m “ = representa la orientación en el espacio de estos orbitales (desde – l hasta + l pasando por cero )
“ s” = representa el sentido de giro del electrón sobre su propio eje ( + ½ y – ½
formas geométricas (l = n-1) de los orbitales:
“ l “ = 0 ------>> s (esférica)
“ l “ = l ------>> p (ovoides)
“ l “ = 2 ------>> d (ovoides y anillo)
“ l “ = 3 ------>> f (otra)
Cuántas formas geométricas ( l ) o sea orbitales (desde –l hasta +l ) puede haber según el nivel (n)?
Si n = 1 l = 0, hasta l =1-1 = 0 0 o sea 1S
Si n = 2 l = 0, hasta l = 2-1 = 1 0,1 o sea 2S 2P
Si n = 3 l = 0, hasta l = 3-1 = 2 0, 1, 2 o sea 3S 3P 3d
Si n = 4 l = 0, hasta l = 4-1 = 3 0, 1, 2, 3 o sea 4S 4P 4d 4f
¿ Cuántas orientaciones en el espacio (m) presenta cada forma geométrica ( l ) o sea cada tipo de orbital (n)?
(desde –l hasta +l pasando por cero
tipo S : l = 0 ( 0 ) una sola orientación: S
tipo P: l = 1 ( -1, 0, +1 ) tres orientaciones : Px, Py, Pz
tipo d: l = 2 ( -2, -1, 0, +1, +2 ) cinco orientaciones: d1, d2, d3, d4, d5
tipo f: l = 3 ( -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 ) siete orientaciones: f1----f7
Según el “principio de exclusión de Pauli” solo dos electrones pueden ocupar cada orbital .”.
S : una sola orientación: S : 2 electrones
P: tres orientaciones : Px, Py, Pz : 6 electrones
d: cinco orientaciones: d1, d2, d3, d4, d5 : 10 electr.
f: siete orientaciones: f1…f7 : 14 electrones
1S2
2S2 2P6
3S2 3P6 3d10
4S2 4P6 4d10 4f14
5S2 5P6 5d10 5f 14 5g
6S2 6P6 ---------------------
7S2 ------------------------------
TEORÍA DE LA RELATIVIDAD
La teoría de la relatividad incluye dos teorías (la de la relatividad especial y la de la relatividad general) formuladas por Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo.
La primera teoría, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento. La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana pero coincide numéricamente con ella en campos gravitatorios débiles. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios.
No fue sino hasta el 7 de marzo de 2010 cuando fueron mostrados públicamente los manuscritos originales de Einstein por parte de la Academia Israelí de Ciencias. El manuscrito tiene 46 páginas de textos y fórmulas matemáticas redactadas a mano, había sido ofrecido por Einstein a la Universidad hebraica de Jerusalén en 1925, con motivo de su inauguración en Palestina, entonces bajo mandato británico. [1] [2] [3
Relatividad especial
La teoría de la relatividad especial, también llamada teoría de la relatividad restringida, publicada por Einstein en 1905, describe la física del movimiento en el marco de un espacio-tiempo plano, describe correctamente el movimiento de los cuerpos incluso a grandes velocidades y sus interacciones electromagnéticas y se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales. Estos conceptos fueron presentados anteriormente por Poincaré y Lorentz, que son considerados como originadores de la teoría. Si bien la teoría resolvía un buen número de problemas del electromagnetismo y daba una explicación del experimento de Michelson-Morley, esta teoría no proporciona una descripción relativista del campo gravitatorio.
Tras la publicación del artículo de Einstein, la nueva teoría de la relatividad especial fue aceptada en unos pocos años por la práctica totalidad de los físicos y los matemáticos, de hecho personas como Poincaré o Lorentz habían estado muy cerca de llegar al mismo resultado que Einstein. La forma geométrica definitiva de la teoría se debe a Hermann Minkowski, antiguo profesor de Einstein en la Politécnica de Zürich; acuñó el término "espacio-tiempo" (Raumzeit) y le dio la forma matemática adecuada.[4] El espacio-tiempo de Minkowski es una variedad tetradimensional en la que se entrelazaban de una manera insoluble las tres dimensiones espaciales y el tiempo. En este espacio-tiempo de Minkowski, el movimiento de una partícula se representa mediante su línea de universo (Weltlinie), una curva cuyos puntos vienen determinados por cuatro variables distintas: las tres dimensiones espaciales ( , ) y el tiempo ( ). El nuevo esquema de Minkowski obligó a reinterpretar los conceptos de la métrica existentes hasta entonces. El concepto tridimensional de punto fue sustituido por el de evento. La magnitud de distancia se reemplaza por la magnitud de intervalo.
Relatividad general
La relatividad general fue publicada por Einstein en 1915, y fue presentada como conferencia en la Academia de Ciencias Prusiana el 25 de noviembre. La teoría generaliza el principio de relatividad de Einstein para un observador arbitrario. Esto implica que las ecuaciones de la teoría deben tener una forma de covariancia más general que la covariancia de Lorentz usada en la teoría de la relatividad especial. Además de esto, la teoría de la relatividad general propone que la propia geometría del espacio-tiempo se ve afectada por la presencia de materia, de lo cual resulta una teoría relativista del campo gravitatorio. De hecho la teoría de la relatividad general predice que el espacio-tiempo no será plano en presencia de materia y que la curvatura del espacio-tiempo será percibida como un campo gravitatorio.
Debe notarse que el matemático alemán David Hilbert escribió e hizo públicas las ecuaciones de la covarianza antes que Einstein. Ello resultó en no pocas acusaciones de plagio contra Einstein, pero probablemente sea más, porque es una teoría (o perspectiva) geométrica. La misma postula que la presencia de masa o energía «curva» al espacio-tiempo, y esta curvatura afecta la trayectoria de los cuerpos móviles e incluso la trayectoria de la luz.
CONFIGURACION ELECTRONICA
La configuración electrónica del átomo de un elemento corresponde a la ubicación de los electrones en los orbitales de los diferentes niveles de energía. Aunque el modelo de Scrödinger es exacto sólo para el átomo de hidrógeno, para otros átomos es aplicable el mismo modelo mediante aproximaciones muy buenas.
La manera de mostrar cómo se distribuyen los electrones en un átomo, es a través de la configuración electrónica. El orden en el que se van llenando los niveles de energía es: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p. El esquema de llenado de los orbitales atómicos, lo podemos tener utilizando la regla de la diagonal, para ello debes seguir atentamente la flecha del esquema comenzando en; siguiendo la flecha podrás ir completando los orbitales con los electrones en forma correcta.
NUMERO ATOMICO
En química, el número atómico es el número entero positivo que es igual al número total de protones en el núcleo del átomo. Se suele representar con la letra Z (del alemán: Zahl, que quiere decir número). El número atómico es característico de cada elemento químico y representa una propiedad fundamental del átomo: su carga nuclear.En un átomo eléctricamente neutro (sin carga eléctrica neta) el número de electrones ha de ser igual al de protones. De este modo, el número atómico también indica el número de electrones y define la configuración electrónica de los átomos.
En 1913 Henry Moseley demostró la regularidad existente entre los valores de las longitudes de onda de los rayos X emitidos por diferentes metales tras ser bombardeados con electrones, y los números atómicos de estos elementos metálicos. Este hecho permitió clasificar a los elementos en la tabla periódica en orden creciente de número atómico. En la tabla periódica los elementos se ordenan de acuerdo a sus números atómicos en orden creciente.
REGLA DE LAS DIAGONALES
También se conoce como Regla de Hund y es el orden de llenado de los orbitales atómicos de niveles y subniveles, durante la configuración electrónica de los elementos.
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