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43 protón neutrón electrón onda electrónica núcleo • Para que un electrón cambie de nivel es necesario excitarlo, es decir, que absorba o libere energía, ya que normalmente se hallará en estado de menor energía llamado estado basal; al excitarlo, pasa a otro nivel por un salto brusco e instantáneo y luego tiende a regresar a su nivel inicial y emite paquetes de energía llamados cuantos . • En cualquier nivel de energía , el electrón se mueve siguiendo una órbita circular alrededor del núcleo. El modelo mecánico cuántico del átomo Arnold Sommerfeld (1868-1951), con ayuda de un espectroscopio muy sensi- ble, observó que entre las líneas que formaban el espectro de emisión, cono- cidas como niveles de energía, aparecían otras líneas más finas que denominó subniveles de energía [12] ; estos describen órbitas elípticas y son recorridos por el electrón con velocidad variable: entre más próximo al núcleo, mayor será la velocidad. Propuso los siguientes principios. Principio Enunciado Fórmula La materia es ondulatoria Los electrones tienen propiedades de ondas y propie- dades de partículas y presentan una relación entre las propiedades corpusculares de masa y momento y las propiedades ondulatorias de longitud de onda λ lambda. λ = h/m • v Donde: h = constante de Planck 6,62 Χ 10 –34 J • s (julios Χ segundo) m = masa de la partícula v = velocidad de desplazamiento de la partícula m • v =momento de la partícula que se representa como P El principio de incertidumbre "Existe un límite para determinar al mismo tiempo y con precisión la velocidad y la posición de una partícula. Esta incertidumbre no se debe a las limitaciones en la obser- vación, sino que es propio de la naturaleza misma. Si se determina con mayor precisión la posición de una par- tícula, se pierde la precisión en su velocidad y viceversa”. Δx Δp ≥ h/4π Donde: Δx = las incertidumbres en las mediciones de la posición Δp = son las incertidumbres en las mediciones del mo- mento h = la constante de Planck El modelo actual del átomo Gracias a los aportes de científicos como Louis de Broglie, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, se construyó un nuevo modelo atómico. En 1924, el físico francés Louis de Broglie (1892-1987) propuso que los elec- trones tienen un comportamiento dual : onda y partícula. Indicó que cualquier partícula que tiene masa y se mueve a cierta velocidad tiende a comportarse como una onda. Esta explicación le valió el Premio Nobel de Física en 1929. En 1926, Erwin Schrödinger (1887-1961) desarrolló una ecuación sobre el comportamiento del electrón con propiedades ondulatorias [13] . La ecua- ción de onda de Schrödinger da información sobre la probabilidad de encon- trar la partícula en algún lugar del espacio periférico al núcleo atómico. Los valores obtenidos con la función de onda (ψ, psi) son regiones de alta proba- bilidad electrónica pero no son órbitas definidas como las que propuso Bohr sino que son orbitales, es decir, regiones del átomo donde es más probable encontrar un electrón. En 1926, el físico alemán Werner Heisenberg (1901-1976) escribió el principio de incertidumbre , el cual establece la dificultad de conocer la posición y ve- locidad del electrón ya que si se determina con cierta precisión la posición del electrón se pierde exactitud en el valor de su velocidad y viceversa. [12] Los subniveles de energía son el s, el p, el d y el f con un número máximo de electrones de 2, 6, 10 y 14, respectivamente. El modelo atómico propuesto por Bohr y corregido por Sommerfeld se denomina modelo mecánico cuántico porque emplea conceptos de la mecánica clásica y de la mecánica cuántica . • Elabora un cuadro comparativo entre los modelos atómicos de Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr y el modelo mecánico cuántico. Actividades de aprendizaje [13] Con la ecuación de Schrödinger se inició una nueva era para la física y la química y se abrió un nuevo campo: el de la mecánica cuántica , también conocida como mecánica ondulatoria . Mediante dicha ecuación se describen las ondas electrónicas para hallar regiones con alta probabilidad de encontrar electrones.