lunes, 6 de septiembre de 2010

EL MODELO ACTUAL DEL ÁTOMO

De acuerdo con la teoría enunciada por Louis de Broglie en 1924 y reconocida actualmente, la materia, en la misma forma que la luz, tiene una naturaleza dual de partículas y de onda. En partículas grandes, la naturaleza ondulatoria de la materia no es apreciable.

Así, por ejemplo, una bola de Beisbol que se mueve con una velocidad de 100 km/hora tiene una longitud de onda de 10-32cm. No obstante, cuando se trata de partículas pequeñas (protones, electrones, etc.), esta naturaleza cobra significado y se vuelve causa importante de muchos resultados.

En 1927, Werner Heisenberg enunció el denominado “Principio de Incertidumbre” que significa que es imposible conocer simultáneamente la posición exacta y el movimiento de un objeto. Cualquier experimento que se diseñe variará una de las dos o ambas propiedades. Así, por ejemplo, aunque intentemos determinar dónde está un electrón en un momento dado (posición), no podemos predecir hacia donde irá después que lo observemos (movimiento). En otras palabras, no se puede fijar con certeza el recorrido de un electrón. Este es el fallo principal de los modelos de Böhr y Sommerfeld, que determinan caminos específicos y orbitas para los electrones.

Basado en los trabajos de De Broglie, Erwin Schrödinger desarrolló en 1926 una ecuación matemática que relaciona las longitudes de onda asociadas a los electrones, con sus energías.

Si bien no podemos conocer el recorrido de los electrones, sí podemos determinar a través de la ecuación de Schrödinger una región del espacio vecina al núcleo donde la probabilidad de hallar cada electrón sea considerable. Esta región se conoce como “Orbital”. Normalmente se entiende el Orbital como la región espacial para la cual la probabilidad de hallar un electrón es de un 90 a 95%. Lógicamente el electrón puede encontrarse en un momento dado fuera del orbital, pero la probabilidad de que esto suceda es de sólo un 5 a un 10 por ciento.

Habíamos visto que un nivel consta de uno o varios subniveles. Del mismo modo, cada subnivel consta de uno o varios orbitales. Los subniveles de clase “S” constan de un solo Orbital; los subniveles “P”, constan de 3; los “D” de 5 y los “f” de 7.

La forma y tamaño de los orbitales dependen de la energía de los electrones que los ocupan. De este modo, la forma de un orbital para un electrón de un subnivel “s” será diferente a la de un electrón de un subnivel “p” o “d”.

Fuente:
Química Básica, Quinto Educación Media. Pags 88-89