Isótopos
Definición
Los isótopos son átomos del mismo elemento que tienen igual número de protones pero distinto número de neutrones en su núcleo.
Molécula
Definición
Una molécula es una partícula discreta formada por dos o más átomos unidos entre sí por fuerzas llamadas enlaces químicos.
Masa Atómica Relativa (Ar)
Determinación
Los átomos individuales son extremadamente pequeños. La masa de los átomos más pesados es de aproximadamente 10-22 g. No es posible medir la masa de un solo átomo; sin embargo, es posible determinar las masas relativas de átomos de distintos elementos.
Es posible determinar por métodos indirectos las masas absolutas de los átomos.
Masa Molecular Relativa (Mr)
Cálculo
La masa molecular relativa de una sustancia es el cociente entre la masa media de una molécula y la uma. Indica cuántas veces más pesada es la molécula de la sustancia que la uma. Las masas moleculares relativas se calculan sumando las masas atómicas relativas de los átomos que componen una fórmula química.
Dualidad Onda-Partícula
Onda de Materia
Louis de Broglie dedujo en 1924 que, puesto que la radiación posee propiedades tanto ondulatorias como corpusculares, es probable que exista un carácter ondulatorio asociado con una partícula como el electrón, el protón, un átomo, una molécula o un trozo de tiza. La onda asociada con una partícula se llama onda de materia.
Toda partícula o cuerpo que se halla en movimiento tiene asociado un carácter ondulatorio, llamado onda de materia.
Las ondas de materia poseen características ondulatorias; sin embargo, no son ondas electromagnéticas. No son irradiadas al espacio o emitidas por la partícula, nunca se separan de la partícula. La velocidad de una onda de materia no es constante ni es igual a la de la luz.
A partir de la ecuación de energía de Einstein y la expresión de Planck, el haz de electrones debe tener propiedades ondulatorias; por ejemplo, al igual que la luz, debe producir un patrón de difracción. Esta predicción ha sido verificada mediante numerosos experimentos. De esta forma, lo mismo que las radiaciones electromagnéticas, las partículas de materia exhiben propiedades ondulatorias y propiedades corpusculares.
Modelo Atómico Moderno
Mecánica Ondulatoria
En base a los trabajos y descubrimientos realizados por De Broglie y Heisenberg, en el año 1926 Erwin Schrödinger elaboró una teoría conocida como mecánica ondulatoria, estableciendo un nuevo modelo atómico en donde se describe el movimiento de los electrones en un átomo desde un punto de vista matemático probabilístico. La mecánica ondulatoria permite calcular la probabilidad de que un electrón se halle presente en una región particular del espacio que rodea al núcleo, el orbital atómico.
Orbital atómico: región o espacio alrededor del núcleo donde es máxima la probabilidad de encontrar al electrón.
La forma de la ecuación de Schrödinger no es necesario conocerla. Es difícil de resolver excepto en los casos más simples, pero los resultados pueden expresarse como conceptos de fácil comprensión. Aplicada al átomo de H, la ecuación indica que la energía del electrón (a la que se le llama también energía del átomo de H) está cuantizada. Sólo le son permisibles ciertas energías definidas y constantes, llamados niveles de energía del electrón, o niveles de energía del átomo de hidrógeno.
Números Cuánticos
Número Cuántico Principal (n)
Este número cuántico describe el tamaño de un orbital (la distancia promedio de un electrón en el orbital, respecto del núcleo) y determina en gran parte su energía. A mayor valor de n mayor energía del electrón y mayor distancia del electrón respecto del núcleo, lo que significa menor estabilidad.
n solo puede tomar valores enteros positivos empezando con el 1; n = 1, 2, 3, 4…
Todos los orbitales que tienen el mismo número cuántico principal se llaman capa. Esto significa que a cada valor de n en un átomo, le corresponde un nivel de energía principal o capa. A cada valor de n se le asigna una letra: K (n = 1), L (n = 2), M (n= 3), N, O, P, Q (para cada letra se incrementa en una unidad el valor de n). La energía menor de todas las posibles corresponde al valor de n = 1; este estado recibe el nombre de estado fundamental del átomo.
Número Cuántico de Momento Angular o Azimutal (ℓ)
ℓ puede tomar valores enteros positivos desde 0 hasta (n -1).
ℓ = 0, 1, 2, 3,… (n-1)
Si n = 1 entonces ℓ = 0; en el primer nivel principal solo hay un subnivel.
Número Cuántico Magnético (mℓ)
Este número cuántico describe la dirección del movimiento orbital del electrón en el espacio, designa el número de orbitales contenidos en cada subnivel. Tiene valores enteros desde -ℓ hasta +ℓ
mℓ = -ℓ…0…+ℓ
Subnivel s (ℓ = 0) mℓ = 0: un subnivel s contiene un orbital.
Número Cuántico Magnético de Espín (ms)
Los únicos valores que puede tomar ms son dos, iguales y opuestos: +1/2 y -1/2. Estos valores no dependen de los valores de n, ℓ o mℓ.