Page 323 - Quimica - Undécima Edición

7.5 Mecánica cuántica 293

Figura 7.14 a) Patrón de
difracción de rayos X de una
lámina de aluminio. b) Difracción
electrónica de una lámina de
aluminio. La similitud de estos dos
patrones muestra que los
electrones se pueden comportar
como rayos X y desplegar
propiedades de onda.

a) b)

Revisión de conceptos
¿Qué cantidad en la ecuación (7.8) es la responsable del hecho de que objetos
macroscópicos no muestren propiedades de onda observables?

El ejemplo 7.5 muestra que, aunque la ecuación de De Broglie se aplica a distintos
sistemas, las propiedades ondulatorias sólo se observan en los objetos submicroscópicos .
6
Poco tiempo después de que De Broglie formulara su ecuación, Clinton Davisson y
8
7
Lester Germer, en Estados Unidos, y G. P. Thomson, en Inglaterra, demostraron que los
electrones poseen propiedades ondulatorias . Al dirigir un rayo de electrones sobre una
delgada lámina de oro, Thomson detectó una serie de anillos concéntricos en una pantalla,
similar al patrón que se observa con los rayos X (que son ondas). La fi gura 7.14 muestra
el patrón del aluminio.
La sección “Química en acción”, de la página 294, describe el funcionamiento del
microscopio electrónico.

7.5 Mecánica cuántica

Después del espectacular éxito de la teoría de Bohr siguieron una serie de desacuerdos. En realidad, la teoría de Bohr expli-
Su propuesta no podía explicar los espectros de emisión de los átomos que tenían más de caba los espectros de emisión de los
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iones He y Li , así como el del hidró-
un electrón, como los del helio y el litio. Tampoco explicaba por qué aparecían más líneas
geno. Sin embargo, los tres sistemas
en el espectro de emisión del átomo de hidrógeno cuando se aplicaba un campo magné- tienen una característica en común:
tico. Con el descubrimiento del comportamiento ondulatorio de los electrones surgió otro cada uno contiene un solo electrón. En
consecuencia, el modelo de Bohr fun-
problema: ¿cómo se podía precisar la “posición” de una onda? Es imposible saber su
cionó muy bien sólo para el átomo de
posición exacta debido a que se extiende en el espacio. hidrógeno y para los iones hidrogenoi-
des .
6
Clinton Joseph Davisson (1881-1958). Físico estadounidense. Él y G. P. Thomson compartieron el Premio Nobel
de Física en 1937 por haber demostrado las propiedades de onda de los electrones.
7
Lester Halbert Germer (1896-1972). Físico estadounidense. Descubrió (con Davisson) las propiedades de onda
de los electrones.
8
George Paget Thomson (1892-1975). Físico inglés. Hijo de J. J. Thomson, recibió el Premio Nobel de Física
en 1937, junto con Clinton Davisson, por haber demostrado las propiedades de onda de los electrones.