Disposición de los electrones en los átomos

Disposición 

de los electrones

en los átomos

Empezó a estudiarse en el siglo XX el misterio de la disposición de los electrones. Hoy en día se sabe el concepto de los átomos de Bohr, según el cual los electrones describían órbitas elípticas y circulares alrededor del núcleo positivo, del mismo modo que los planetas giran alrededor del Sol, era demasiado simplista. En la actualidad no se dispone aún de un modelo físico preciso, aunque se avanza a grandes pasos hacia una descripción matemática del átomo.

LOS ESPECTROS ATÓMICOS 

Espectros de emisión. Cuando un  elemento absorbe energia suficiente, de una llama o de un arco eléctrico, por ejemplo, emite energía radiante. Al hacer pasar esta radiación a través del prisma de un espectrógrafo se forma una imagen denominada espectro de emisión. Los espectros de emisión son de dos tipos: continuos y discontinuos. 

Algunos elementos necesitan tan solo ser calentados en un mechero Bunsen para que emitan una luz de un cierto color característico. El método consiste en disolver un poco de esta sustancia en agua e introducir a continuación un arito de platino en la disolución. Si se evapora con cuidado una gota de la disolución en este arito, y se aplica la llama de un mechero de laboratorio, la llama adquirirá el color característico. 

A muchas personas les resulta difícil distinguir el rojo del litio del rojo del estroncio. El análisis preciso del color de una llama puede efectuarse mediante un espectroscopio. Cuando se mira una llama a través del ocular se gira el prisma lentamente se pueden determinar los colores componentes del espectro. 

Trabajos que requieren de gran exactitud se acostumbra a obtener una fotografía del espectro, pueden recogerse radiaciones de longitudes de onda invisibles para el ojo humano.

El espectro de un elemento cualquiera es tan característico del mismo como una huella digital. Los elementos rubidio, cesio, talio, indio, galio y escandio fueron descubiertos como resultado del examen al espectrografo de ciertos minerales que presentaban líneas en su espectro diferentes a las de cualquier elemento. 

El elemento denominado helio fue descubierto en el Sol. Un astrónomo frances llamado Pierre Janssen descubrió algunas líneas no identificadas. Estas lineas podían pertenecer a algún elemento existente en el Sol que no había sido hallado en la Tierra. El elemento desconocido fue denominado helium a partir de la palabra griega helios (sol).

Los espectros y las energías de los electrones. Los electrones que rodean el núcleo se encuentran en un estado normal. al someter a los átomos a Tº elevadas absorben energía y se trasladan a estados excitados. Al retornar estos electrones excitados a los niveles de menor energía se libera una cierta cantidad de la misma que a veces forma luz invisible. 

Las muestras del mismo elemento emiten siempre radiación de la misma longitud de onda y bajo condiciones adecuadas cualquier elemento emite solo ciertas longitudes de onda. Los electrones se encuentran dispuestos alrededor del núcleo. Esto quiere decir que la diferencia de energías de los electrones es la misma para una transición determinada. 

Espectros de absorción Por altas temperaturas la mayoría de los sólidos se ponen al blanco deslumbrante y emiten radiación de todas las longitudes de onda. Se dice que es un espectro de emisión continuo porque no se producen espacios negros al hacer pasar la luz a través de un prisma. el tungsteno, empleado comúnmente en bombillas es un ejemplo de este tipo de elementos. 

Una parte del espectro continuo que emite el  Sol es absorbido por los gases de la atmósfera solar. Existen algunas estrechas lineas oscuras en el espectro continuo que nos llega, La posición de estas lineas oscuras nos permite identificar los gases que absorbieron esta luz. 

Los elementos K, Na y Li, poseen energías de primera ionización. Cada uno posee un electrón que puede perder con facilidad. Los otros electrones se encuentran ligados al núcleo con bastante fuerza. 

PERIODICIDAD DE LAS PROPIEDADES 

Elementos que poseen características parecidas. La variación periódica de las propiedades se encuentra relacionada con la variación de los electrones de un átomo. Hoy lo tomamos como el número atómico. 

La tabla periódica en forma larga. La forma larga de la tabla periódica acentúa de una manera algo mas clara la clasificación por numero atómico. Existen dieciséis divisiones verticales en grupos o familias puesto que las familias A y B de los grupos I al VII se encuentran por separado. Para cada elemento se muestra el símbolo, numero atómico, peso atómico y el numero de electrones que posee cada uno de los niveles energéticos del átomo. A partir del estudio de los espectros atómicos, de las energías de ionización y de la tabla periódica, los físicos han llegado a la conclusión de que los electrones en los átomos no excitados se encuentran dispuestos entre uno y siete niveles principales de energía 

SUBNIVELES ENERGÉTICOS 

Medidas fotográficas de las radiaciones emitidas por los átomos excitados. Las energías de los electrones que se encuentran situados dentro de un nivel energético dado difieren unas de otras. Se hace necesario postular que dentro de cada nivel de energía debe existir subniveles energéticos.

El numero de subniveles que posee un nivel de energía principal es igual al numero de ese nivel. Es decir, para el primer nivel existe solo un nivel de energía, para el segundo dos, y para el tercero tres. 1-s, 2-s y p, 3-s,p,y d.

MECÁNICA ONDULATORIA Y ORBITALES 

Principio de incertidumbre de Heisenberg, no es posible medir exactamente la posición y la velocidad de un electrón a la vez, ademas como es tan pequeño, al estudiarse sufriría una perturbación al grado de alterar su movimiento. Por más que tratemos es imposible determinar su posición con exactitud. 

Por medio de métodos matemáticos se pudo calcular la probabilidad de encontrar el electrón en la región del espacio que rodea el núcleo. Su procedimiento permite describir las regiones del espacio en el entorno del núcleo en las cuales existe una mayor probabilidad de hallar un electrón. Estas regiones del espacio se denominan orbitales. 

Niveles energéticos y sus orbitales. El primer nivel o K posee tan solo un orbital, es decir en este no pueden haber dos electrones, solo uno, entonces no se puede hablar de un subnivel 1. El segundo nivel contiene un máximo de ocho electrones está formado por cuatro orbitales, uno s, y los otros tres p. El tercer nivel posee como máximo 18 electrones, contiene tres subniveles: un orbital s, tres orbitales p y cinco d. El cuarto contiene 16 orbitales: uno s, tres p, cinco orbitales d y siete orbitales f. 

• Idea principal

•Ejemplo

•Conclusión