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7.9: El Cuantum - Modelo Mecánico de un Átomo
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The Quantum–Mechanical Model of an Atom
 
TRANSCRIPCIÓN

7.9: El Cuantum - Modelo Mecánico de un Átomo

Poco después de que De Broglie publicara sus ideas de que el electrón de un átomo de hidrógeno podría pensarse mejor como una onda estacionaria circular en lugar de una partícula que se mueve en órbitas circulares cuantificadas, Erwin Schrödinger amplió el trabajo de De Broglie deduciendo lo que ahora se conoce como la ecuación de Schrödinger. Cuando Schrödinger aplicó su ecuación a átomos similares al hidrógeno, pudo reproducir la expresión de Bohr para la energía y, por lo tanto, la fórmula Rydberg que rige los espectros del hidrógeno. Schrödinger describió los electrones como ondas estacionarias tridimensionales, o funciones de onda, representadas por la letra griega psi, ψ

Unos años más tarde, Max Born propuso una interpretación de la función de onda ψ que todavía se acepta hoy: Los electrones son todavía partículas, y así las ondas representadas por ψ no son ondas físicas, sino que, en cambio, son amplitudes de probabilidad compleja. El cuadrado de la magnitud de una función de onda ∣ψ2 describe la probabilidad de que la partícula cuántica esté presente cerca de una determinada ubicación en el espacio. Esto significa que las funciones de onda se pueden utilizar para determinar la distribución de la densidad del electrón con respecto al núcleo de un átomo. En la forma más general, la ecuación de Schrödinger se puede escribir como:

Eq1

Donde, Ĥ es el operador hamiltoniano, un conjunto de operaciones matemáticas que representan la energía total (potencial más cinética) de la partícula cuántica (como un electrón en un átomo), ψ es la función de onda de esta partícula que se puede utilizar para encontrar la distribución especial de la probabilidad de encontrar la partícula, y E  es el valor real de la energía total de la partícula.

El trabajo de Schrödinger, así como el de Heisenberg y muchos otros científicos que siguen sus pasos, se conoce generalmente como mecánica cuántica.

El modelo mecánico cuántico describe un orbital como un espacio tridimensional alrededor del núcleo dentro de un átomo, donde existe la mayor probabilidad de encontrar un electrón. 

Este texto ha sido adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 6.3: Desarrollo de la Teoría Cuántica.

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