Electrónica básica – Materiales
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La materia está formada por moléculas formadas por átomos. Según la teoría de Bohr, «un átomo consiste en un núcleo cargado positivamente y una serie de electrones cargados negativamente que giran alrededor del núcleo en diferentes órbitas». Cuando un electrón sube de un estado inferior a un estado superior, se dice que es emocionado… Cuando se excita, si un electrón se elimina completamente del núcleo, se dice que el átomo está ionizado. Entonces, el proceso de transferir un átomo de un estado normal a este estado ionizado se llama ionización…
La siguiente figura muestra la estructura de un átomo.
Según el modelo de Bohr, se dice que el electrón se mueve en un cierto Orbita, mientras que de acuerdo con la mecánica cuántica, un electrón se considera en algún lugar del espacio libre de un átomo, que se llama Orbital… Esta teoría de la mecánica cuántica resultó ser correcta. En consecuencia, el límite tridimensional en el que es probable la detección de un electrón se llama Orbital atómico…
Cada orbital, a lo largo del cual se mueve un electrón, difiere en su energía y forma. Los niveles de energía orbital se pueden representar mediante un conjunto discreto de integrales y semi-integrales conocidas como números cuánticos. Se utilizan cuatro números cuánticos para definir la función de onda.
El primer número cuántico que describe un electrón es Número cuántico principal… Su símbolo PAG… Determina el tamaño o el orden (nivel de energía) del número. Con un aumento en el valor de n, la distancia promedio del electrón al núcleo también aumenta y la energía del electrón también aumenta. El nivel de energía principal puede entenderse como un caparazón.
Este número cuántico tiene l como su símbolo. Este l indica la forma de la órbita. Va de 0 a n-1.
l = 0, 1, 2… n-1
Para el primer caparazón, n = 1.
aquellos. para n-1 l = 0 es el único valor posible de l para n = 1.
Entonces cuando l = 0 se llama S orbital. La forma de S es esférica. La siguiente figura muestra la forma S.
Si n = 2, entonces l = 0, 1, ya que estos son dos valores posibles para n = 2.
Sabemos que este es un orbital S para l = 0, pero si l = 1, es PAG orbital.
El orbital P, donde es más probable que detecten los electrones, está en pesa la forma. Esto se muestra en la siguiente figura.
Este número cuántico se denota como ml que representa la orientación del orbital alrededor del núcleo. Los valores de ml dependen de l.
$$ m_ {l} = int (-l : : a : + l) $$
Para l = 0, ml = 0, esto representa el orbital S.
Para l = 1, ml = -1, 0, +1 estos son tres valores posibles y esto representa el orbital de P.
Por lo tanto, tenemos tres orbitales P, como se muestra en la siguiente figura.
Se presenta RS y aquí el electrón gira sobre el eje. Un electrón puede girar en sentido horario o antihorario, como se muestra a continuación.
Los posibles valores de este número cuántico de espín serán los siguientes:
$$ m_ {s} = + \frac {1} {2} : : arriba $$
Para un movimiento llamado tirada hacia arriba, el resultado será la mitad positiva.
$$ m_ {s} = – \frac {1} {2} : : abajo $$
Para un movimiento llamado desaceleración de rotación, el resultado será la mitad negativa.
Estos son cuatro números cuánticos.
Según el principio de exclusión de Pauli, no hay dos electrones en un átomo que puedan tener el mismo conjunto de cuatro números cuánticos idénticos… Esto significa que si dos electrones cualesquiera tienen los mismos valores de n, s, ml (como acabamos de discutir anteriormente), entonces el valor de l en ellos definitivamente será diferente. Por tanto, no hay dos electrones que tengan la misma energía.
Si n = 1 es una capa, entonces l = 0 es una subcapa.
Asimismo, n = 2 es una capa y l = 0, 1 es una subcapa.
Las capas de electrones correspondientes an = 1, 2, 3….. se designan K, L, M, N, respectivamente. Las subcapas u orbitales correspondientes a l = 0, 1, 2, 3, etc., se indican mediante s, p, d, f, etc., respectivamente.
Echemos un vistazo a las configuraciones electrónicas de carbono, silicio y germanio (Grupo IV – A).
Se observa que la subcapa p más externa en cada caso contiene solo dos electrones. Pero el número posible de electrones es seis. Por tanto, hay cuatro electrones de valencia en cada capa exterior. Entonces, cada electrón en un átomo tiene cierta energía. La disposición atómica dentro de las moléculas en cualquier tipo de sustancia es casi la misma. Pero la distancia entre los átomos difiere de un material a otro.
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