El Defecto Másico y la Estructura Electrónica de los Átomos
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El Defecto Másico
El defecto másico es la diferencia entre la masa calculada sumando la de los neutrones y protones de un núcleo antes de unirse y la del núcleo ya formado con la unión de ellos.
La suma de la masa de neutrones y protones separados es mayor que cuando están unidos en el núcleo.
El defecto másico que se detecta al formarse un núcleo estable implica que, para romper un núcleo, hay que aportar una energía equivalente o mayor que su energía de ligadura.
Para hallar la energía de enlace del núcleo utilizamos la relación de equivalencia entre masa y energía, dada por la ecuación de Einstein.
Como la energía de enlace depende del número de nucleones, necesitamos establecer una escala comparativa a los efectos de conocer la energía de enlace por nucleón, lo que sería el cociente entre la variación de energía y el número másico.
Estructura Electrónica de los Átomos
La primera cuantización de energía surge con Planck, quien dijo que la energía venía cuantizada de acuerdo a la ecuación E = hν, donde ν es la frecuencia.
Luego aparecen el efecto fotoeléctrico y el concepto de fotón, a partir de Einstein.
Bohr estudia los espectros de líneas, inicialmente a partir del hidrógeno, luego lo repite con otros elementos obteniendo líneas diferentes.
Bohr basa luego su modelo en lo siguiente:
Postulados del Modelo de Bohr
- En un átomo, los electrones tienen permitidas solo ciertas órbitas dependiendo de las energías de los mismos.
- Un electrón en una órbita determinada tiene un estado de energía permitido; en ese estado, el electrón está estable.
- Un electrón solo emite o absorbe energía cuando pasa de un nivel permitido a otro nivel permitido y esa energía absorbida o entregada es igual a la propuesta por Planck.
Limitaciones del Modelo de Bohr
Del modelo de Bohr solo nos tiene que quedar vigente que: 1) los electrones solo ocupan niveles discretos de energía que se describen con números cuánticos; 2) para el movimiento de un electrón entre los niveles hay que considerar siempre la energía.
Lo que Bohr deja poco claro es que todavía tenemos la idea de niveles basales y niveles excitados en la estructura atómica.
Principio de Incertidumbre de Heisenberg
Como se descubrió que la materia tenía propiedades ondulatorias, aparecen nuevos e interesantes cuestionamientos.
Este autor sostenía que no se puede conocer, es decir, que es inherentemente imposible conocer la trayectoria y la posición exacta en el espacio del electrón, simultáneamente.
Esto se debe a que, al hablar de electrones con naturaleza ondulatoria, se aplican conceptos de ondas y, por lo tanto, se habla de probabilidades. Por ello elabora dos fórmulas muy importantes.
Schrödinger continuó investigando luego de Heisenberg, quitando la idea de orbital de Bohr y dando lugar a los orbitales. Para describirlos se necesitan de los números cuánticos, que son valores que permiten describir características de los orbitales y de los electrones de los átomos.