Modelo atómico actual

¿En qué consiste el modelo cuántico actual?

El modelo atómico actual fue desarrollado durante la década de 1920, sobre todo por Schrödinger y Heisenberg.
Es un modelo de gran complejidad matemática, tanta que usándolo sólo se puede resolver con exactitud el átomo de hidrógeno. Para resolver átomos distintos al de hidrógeno se recurre a métodos aproximados.

De cualquier modo, el modelo atómico mecano-cuántico encaja muy bien con las observaciones experimentales.

De este modelo sólo diremos que no se habla de órbitas, sino de orbitales. Un orbital es una región del espacio en la que la probabilidad de encontrar al electrón es máxima.
Los orbitales atómicos tienen distintas formas geométricas.
En la simulación que tienes a la derecha puedes elegir entre distintos tipos de orbitales y observar su forma geométrica, se simula mediante una nube de puntos, siendo la máxima probabilidad de encontrar al electrón en la zona en que la densidad de la nube electrónica es máxima.

Ir a la simulación: Números cuánticos y orbitales

 

Adaptación didáctica de la animación, programa de actividades  y diseño de la Web: Grupo Lentiscal de Didáctica de la Física y Química

 

 ACTIVIDADES

1. ¿Cuáles son las limitaciones de los modelos atómicos de Bohr y Sommerfeld?

2. ¿Qué quiere decir la frase: “la materia y la radiación tienen naturaleza dual”?

3. ¿Cuál es el significado físico de la función de onda? ¿Y del cuadrado de la función de onda?

4. ¿Cómo se utiliza el concepto de densidad electrónica para describir la posición de un electrón en el tratamiento de la mecánica cuántica para un átomo?

5. Señala los principios en los que se basa el modelo atómico cuántico actual.

6. ¿Cuántos números cuánticos definen a un orbital? ¿Y a un electrón?

7. ¿Cuáles de las siguientes designaciones de orbitales no son posibles?: 6s, 2d, 8p, 4f, 1p y 3f

8. ¿Existe alguna diferencia entre los términos órbita y orbital?

9. ¿Por qué existen cinco tipos de orbitales d y siete tipos de orbitales f?

10. Indica cuál o cuáles de los siguientes grupos de tres valores correspondientes a los números cuánticos n, ℓ y m están permitidos: a) (3, -1, 1); b) (3, 1, 1); c) (1, 1, 3); d) (5, 3, -3); e) (0, 0, 0); f) (4, 2, 0); g) (7, 7, 2).

11. ¿Cuáles son los números cuánticos que caracterizan al electrón de notación 4d9?

12. Un electrón de un átomo está en el nivel cuántico n = 3. Enumera los posibles valores de ℓ y m.

13. Establecer los valores de los números cuánticos y el número de orbitales presentes en cada subnivel, para los siguientes subniveles: a) 4p; b) 3d; c) 3s y d) 5f.

14. ¿Qué diferencias y semejanzas hay entre un orbital 1s y un orbital 2s?

15. ¿Cuál es la diferencia entre un orbital 2px y un orbital 2py?

15. Dadas las siguientes configuraciones electrónicas da una explicación de las mismas en función de su posible existencia o no: a) 1s2 2s32p6; b) 1s2 2s22p4 3d1; c) 1s2 2s22px22py2; d)1s2 2s22p6 3s23p6 4s1.