1.  

2. Bases de la
teoría

3. Introducción
Histórica
En los siglos XVIII y XIX, la mecánica newtoniana o clásica parecía
proporcionar una descripción totalmente precisa de los
movimientos de los cuerpos, sin embargo se crearon dudas sobre
las líneas que aparecen en los espectros luminosos emitidos por
gases calentados o sometidos a descargas eléctricas.
Otro enigma para los físicos era la coexistencia de dos teorías de
la luz: la teoría corpuscular, que explica la luz como una corriente
de partículas, y la teoría ondulatoria, que considera la luz como
ondas electromagnéticas.
Un tercer problema era la ausencia de una base molecular para la
termodinámica.

4. 

5. En General
 La teoría Cuántica es una teoría física
basada en la utilización del concepto de
unidad cuántica para describir las
propiedades dinámicas de las partículas
subatómicas y las interacciones entre la
materia y la radiación.

6. El principio de la dualidad descansa sobre el efecto
fotoeléctrico, el cual plantea que la luz puede
comportarse de dos maneras según las
circunstancias y el tema a estudiar.
Demuestra que la luz puede poseer propiedades de
partícula y propiedades ondulatorias.

7. Luz como una Onda: esta es usada en la fisica
clasica, en óptica, donde los lentes y los espectros
visibles requieres de su estudio
a través de las propiedades de las ondas.
Luz como Partícula: Usada en física cuántica, segun
los estudios de Planck sobre la radiación del cuerpo
negro, la materia absorbe energía electromagnética y
luego libera fotones, estos cuantos de luz, tienen de
igual manera una frecuencia, gracias a éstos, se
pueden estudiar las propiedades del átomo.

8. Actualmente se considera que la dualidad onda-
partícula es un “concepto de la mecánica
cuántica según el cual no hay diferencias
fundamentales entre partículas y ondas: las
partículas pueden comportarse como ondas y
viceversa
Stephen William Hawking .

9. El físico francés Louis de Broglie en
1924, considero, que la luz no solo es un efecto
corpuscular sino también ondulatorio. La dualidad
onda-corpúsculo es la posesión de propiedades tanto
ondulatorias como corpusculares por parte de los
objetos subatómicos.
Este fue el primero en pensar que esta
dualidad también podía aplicarse
a otras partículas como el electrón.

10. ¿Cómo se dio cuenta Broglie?
En experimentos con rendijas y electrones, se observa
claramente el comportamiento ondulatorio de la materia,
desde este punto de vista a las partículas materiales se les
puede asociar una onda.

11. Introducción
Broglie postuló que la longitud de onda l y la
frecuencia u de las ondas piloto asociadas con
una partícula de momento P y energía relativista
total E, dadas por:
El movimiento de la partícula está seguido por la
propagación ondulatoria de las ondas piloto

12. ¿En dónde está ubicada la partícula?
En el experimento de rendijas y electrones al iluminar los
electrones el comportamiento ondulatorio se perdía: el
patrón de interferencia se destruye y la partícula es como
en mecánica clásica.
Sí se disminuía la frecuencia de la luz que ilumina los
electrones, el patrón de interferencia se recuperaba, es
decir, los electrones se comportaban como ondas de
longitud de onda l=h/P pero su trayecto no se sabia.

13. Definición
 En 1927, el físico alemán Werner Heisenberg se dio
cuenta de que las reglas de la probabilidad que
gobiernan las partículas subatómicas nacen de la
paradoja de que dos propiedades relacionadas de
una partícula no pueden ser medidas exactamente al
mismo tiempo.
 Es posible determinar el ancho, o la
incertidumbre, del paquete de ondas tanto en el
espacio normal ∆x como en el espacio de momentos
∆p.

14.  La expresión matemática que describe el principio
de incertidumbre de Heisenberg es:
(∆x)( ∆p) ≥ Ћ
 La pequeñez de un dispositivo de medida tiene un
límite. Podría ser tan pequeño como una partícula
subatómica, pero no más. Podría utilizar tan sólo un
cuanto de energía, pero no menos. Una sola
partícula y un solo cuanto de energía son suficientes
para introducir ciertos cambios.

15.  En 1926, Erwin Schrödinger postulo una
ecuación, que vinculaba la función de onda con las
variables dinámicas de las partículas.
 Así se fundo una nueva mecánica, la de las
partículas atómicas, que se llamo mecánica
cuántica.
 El termino cuántico viene al caso, porque
generalmente, la ecuación de Schrödinger solo
tiene solución para determinados niveles de
energía. Es decir, la cuantificación de la
energía, aparece como algo natural en la mecánica
cuántica.

16. 

17.  Con su aplicación se muestra a las ondas como
una de las características de la materia y es
considerada como uno de los grandes logros
obtenidos en el siglo XX. Se trata de una
herramienta matemática de gran alcance que se
utiliza en la física y en una parte importante de
los estudios que se efectúan en química que se
ocupan de los problemas de la estructura
atómica de la materia.

18. 

19. 

20. 

21. 

22.  Conesto se crean las nubes de
probabilidad electrónicas

23.  Los números cuánticos son unos números que se
conservan en los sistemas cuánticos.
 En física atómica, los números cuánticos son
valores numéricos discretos que nos indican las
características de los electrones en los átomos, esto
está basado en la teoría atómica de Niels Bohr

24.  Bohr utilizaba un número cuántico(n) para definir
una órbita ,el modelo de Schrödinger utiliza tres
números cuánticos para describir un orbital: n, l y ml
.
 Número cuántico principal(n)
 Número cuántico secundario(l)
 Número cuántico magnético(ml)

25.  Número cuántico principal (n):Representa al nivel de
energía y su valor es un número entero positivo y se
le asocia a la idea física del volumen del orbital.
 Determina el tamaño de las órbitas, por tanto, la
distancia al núcleo de un electrón vendrá
determinada por este número cuántico.

26.  Todas las órbitas con el mismo número cuántico
principal forman una capa. Su valor puede ser
cualquier número natural mayor que 0 y
dependiendo de su valor, cada capa recibe como
designación una letra. Si el número cuántico
principal es 1, la capa se denomina K, si 2 L, si 3
M, si 4 N, si 5 P, etc.

27.  Número cuántico secundario (l): Identifica al
subnivel de energía del electrón y se le asocia a la
forma del orbital. Sus valores dependen del número
cuántico principal "n", es decir, sus valores son
todos los enteros entre 0 y (n-1) ejemplo : n= 4 l =
0,1,2,3
 El número cuántico azimutal determina la
excentricidad de la órbita, cuanto mayor sea más
aplanada será la elipse que recorre el electrón.

28.  Su valor depende del número cuántico principal
n, Así, en la capa K, como n vale 1, l sólo puede
tomar el valor 0, correspondiente a una órbita
circular. En la capa M, en la que n toma el valor de
3, l tomará los valores de 0, 1 y 2, el primero
correspondiente a una órbita circular y los segundos
a órbitas cada vez más excéntricas.

29.  Número cuántico magnético (m): Describe las
orientaciones espaciales de los orbitales. Sus
valores son todos los enteros del intervalo (-l,+l)
incluyendo el 0.Ejemplo: n = 4l = 0, 1, 2, 3m = -3, -2, -
1, 0, +1, +2, +3.
 El número cuántico magnético determina la
orientación espacial de las órbitas, de las elipses. Su
valor dependerá del número de elipses existente y
varía desde -l hasta l pasando por el valor 0.

30.  Por ejemplo, si el valor de l es 2, las órbitas podrán
tener 5 orientaciones en el espacio, con los valores
de m -2, -1, 0, 1 y 2. Si el número cuántico azimutal
es 1, existen tres orientaciones posible (-1, 0 y
1), mientras que si es 0, sólo hay una posible
orientación espacial, correspondiente al valor de m 0

31.  Número cuántico de espín (s): Describe el giro del
electrón en torno a su propio eje, en un movimiento
de rotación. Este giro puede hacerlo sólo en dos
direcciones, opuestas entre sí. Por ello, los valores
que puede tomar el número cuántico de spin son -1/2
y +1/2.

32.  Orbitales "s": Los orbitales "s" son esféricamente
simétricos alrededor del núcleo atómico.

33.  Orbitales "p": La forma de los orbitales p es de dos
lóbulos situados en lados opuestos al núcleo. Hay
tres tipos de orbitales p ( ; ml= -1,0,1) que difieren en
su orientación.
 No hay una correlación simple entre los tres
números cuánticos magnéticos y las tres
orientaciones: las direcciones x, y y z. Los orbitales
p del nivel n se denominan npx, npy, npz

34.  Los orbitales p al igual que los s aumentan de
tamaño al aumentar el número cuántico principal.

35.  Orbitales "d": En el tercer subnivel tenemos 5
orbitales atómicos (para n>3 l =2; ml=-2,-1,0,1,2) con
diferentes orientaciones en el espacio

36.  Orbitales "f": Son orbitales de mayor energía. Para
n>4 tendremos 7 orbitales f ( =3 y ml=-3,-2,-1,0,1,2,3)
. Los orbitales f son importantes para comprender el
comportamiento de los elementos con número
atómico mayor a 57.