¿Cuál es el modelo mecánico cuántico de un átomo?

Answer 1

Doble naturaleza de la materia (ecuación de de Broglie)

El modelo mecánico cuántico del átomo (también denominado modo mecánico de onda del átomo) se basa en la dualidad de partículas de onda de la materia.

En 1924, un físico francés, de Broglie, se atrevió a sugerir que así como la luz (una energía radiante) tiene un carácter dual (carácter como partícula y carácter como onda), también todas las partículas materiales en movimiento tienen carácter dual. en consecuencia, el electrón que es una partícula subatómica puede comportarse algunas veces como una partícula y otras como una onda. Por ejemplo, en un microscopio electrónico, el electrón se comporta como una onda, como una onda de luz. La longitud de onda de la onda de electrones es mucho más pequeña que la longitud de onda de la luz visible.

Esta idea de dualidad de partícula de onda de la materia lo llevó a impulsar la siguiente ecuación que incluye el comportamiento de la materia en movimiento tanto como una partícula como como una onda.
λ = h / mv
donde λ = longitud de onda de la partícula en movimiento
h = constante de Planck
m = masa de electrones
v = velocidad del electrón

Esta ecuación se conoce como la ecuación de de Broglie que, cuando se aplica al movimiento del electrón en el átomo, ayuda a calcular la longitud de onda de la onda electrónica. El carácter de onda del electrón ha sido confirmado por la difracción del electrón por el cristal de níquel.

Answer 2

Hay diferentes detalles con los que se puede modelar el núcleo, pero el más simple y generalmente útil es solo una carga puntual positiva masiva. El núcleo define entonces el pozo de potencial negativo en el que hay un cierto número de electrones en estados propios de energía. Para un átomo aislado y sin carga, el número de electrones es igual al número de cargas nucleares unitarias, pero el modelo se puede usar para los átomos ionizados a los que les faltan uno o más electrones. El átomo de hidrógeno, con un solo electrón, se puede describir mediante soluciones de forma cerrada. Los átomos más complejos, debido a la interacción de los electrones, solo pueden resolverse aproximadamente. Los átomos con cargas más altas necesitan un tratamiento relativista de los electrones internos.

Answer 3

La física cuántica sugiere que siempre hay una probabilidad de ocurrencia de eventos. No podemos decir exactamente que el electrón está girando alrededor del átomo en esta órbita particular de este radio fijo, algo que el principio de Incertidumbre de Heisenberg le dice.

En mecánica cuántica, existe la posibilidad de que una partícula cruce una barrera de energía delgada pero alta sin tener la energía necesaria para superarla. Es análogo decir, cruzar una montaña sin escalarla. ¿Cómo lo harías tú?

haciendo un túnel a través de él. En la mecánica cuántica, la partícula atraviesa la barrera de energía si las condiciones más allá de la barrera son adecuadas. Y no pierde energía en el proceso. Siempre hay una probabilidad mayor que 0 para cualquier cosa. La probabilidad puede ser muy pequeña, pero no nula.

El modelo mecánico cuántico de un átomo te da la probabilidad de encontrar el electrón a cierta distancia del núcleo. Los gráficos son confusos, son funciones de onda, no simples gráficos de distancia contra probabilidad.

La mecánica cuántica NO debe ser entendida y NO es entendida por los seres humanos. ¡Al menos Richard Feynman cree que sí!

Answer 4

Complicado, desordenado, abstracto y matemático.

Para entenderlo correctamente, realmente necesitas entender cómo separar las variables en las PDE.

Para entenderlo en un sentido abstracto, el modelo de Bohr tiende a ser lo suficientemente bueno a nivel verbal, incluso si no es especialmente útil para el cálculo, ni es una buena intuición general.

Desafortunadamente, a veces no hay un sustituto real para algunas matemáticas difíciles.