MODELOS ATÓMICOS Armando Riascos

EVOLUCIÓN DE LOS MODELOS ATÓMICOS Modelo de Demócrito - 5 siglos AC Modelo de Dalton – año 1808 Modelo de J.J. Thomson – año 1898 Modelo de Rutherford – año 1911 Modelo de N. Bohr - año 1913

MODELO ATÓMICO DE DEMÓCRITO Discontinuidad de la materia, consiste en que la materia se podía dividir indeterminadamente en partículas mas pequeñas asta obtener átomos, partículas que son infinitos, indivisibles y homogéneos.

MODELO DE DALTON La materia esta compuesta por partículas pequeñas llamadas átomos, indivisibles que no se pueden destruir. Los átomos de un mismo elemento son iguales, tienen su tamaño y peso. Son indivisibles. Si se combinan átomos para formar compuestos sus relaciones son simples. Los átomos de diferentes elementos forman diferentes compuestos.

MODELO ATÓMICO DE JJ THOMSON Sus experimentos con rayos catódicos Thomson demostró que existían electrones y elaboro el modelo de pastel que consistía en que los electrones eran pasas negativas incrustadas en un pudin positivo.

MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD Consistió en un experimento donde bombardeo una película de oro muy delgada con partículas alfa positivas, el descubrimiento fue que estas partículas se desviaron en todas las direcciones. Según Rutherford el átomo esta constituido por el núcleo constituido por protones y neutrones y una corteza formada por electrones que giran alrededor.

MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD Experimento de Rutherford Bombardeo de una película delgada de oro con partículas muy energéticas

Métodos de Caracterización de materiales Aplicación del Modelo de Rutherfod Consiste en el numero y distribución energética de los iones cargados retrodispersados por los átomos de la zona superficial del solido.

MODELO DE BOHR Energía de irradiación ℎ𝑓= 𝐸 𝑖 − 𝐸 𝑓 Magnitud de cantidad de movimiento angular 𝐿=𝑚𝑣𝑟=𝑛 ℎ 2𝜋 =𝑛ћ donde n=0,1,2,3… 𝑟 𝑛 = 𝑛ћ 𝑚𝑣 𝐹=𝑚𝑎 𝑟 𝑛 = 4𝜋 𝜖 0 𝑛 2 ћ 2 𝑚𝑍 𝑒 2 = 𝑎 0 𝑛 2 𝑍=1 𝑎 0 =0.53∗ 10 −10 =0.53 𝐴 𝑎 𝑛 = 𝑣 2 𝑟 𝑛 Emergía total del electrón Por la ley de Coulomb 𝐹= 𝑍 𝑒 2 4𝜋 𝜖 0 𝑟 𝑛 2 𝐸 𝑛 = 𝐸 𝑐 + 𝐸 𝑝 = 1 2 𝑚 𝑣 2 − 𝑍 𝑒 2 4𝜋 𝜖 0 𝑟 𝑛 Reemplazando 𝑚𝑣 2 𝑟 𝑛 = 𝑍 𝑒 2 4𝜋 𝜖 0 𝑟 𝑛 2 𝐸 𝑛 =− 𝑚 𝑍 2 𝑒 4 32 𝜋 2 𝜖 0 2 ћ 2 𝑛 2 = n=1,2,3,… 𝑣= 𝑍 𝑒 2 4𝜋 𝜖 0 𝑚 𝑟 𝑛 1 2

𝐸 𝑛 =− 𝑚 𝑍 2 𝑒 4 32 𝜋 2 𝜖 0 2 ћ 2 𝑛 2 =− 𝑚 𝑍 2 𝑒 4 32 𝜋 2 𝜖 0 2 ℎ 2𝜋 2 𝑛 2 =− 𝑚 𝑍 2 𝑒 4 8 𝜖 0 2 ℎ 2 𝑛 2 =− 𝑍 2 𝐸 1 𝑛 2 𝐸 1 = 𝑚 𝑒 4 8 𝜖 0 2 ℎ 2 = 9.109∗ 10 −31 𝑘𝑔 ∗1.621∗ 10 −19 𝐶 8∗ 8.854∗ 10 −12 𝐶 2 𝑁 𝑚 2 2 ∗ 6.62∗ 10 −34 𝐽∗𝑠 2 13.6 𝑒𝑉 𝐸 𝑛 =−13.6 𝑒𝑉 𝑍 2 𝑛 2

Cálculo de las energías en el H 𝐸 1= − 13.6 eV 1 2 =−13.6 𝑒𝑉 n=2 𝐸 2= − 13.6 eV 2 2 =−3.4 𝑒𝑉 n=3 𝐸 3= − 13.6 eV 3 2 =−1.5111 𝑒𝑉 n=4 𝐸 4= − 13.6 eV 4 2 =−0.85 𝑒𝑉

Cálculo de las energías en el H Cuál es la energía de enlace del único electrón en el átomo de H 𝐸 1= − 13.6 eV 1 2 =−13.6 𝑒𝑉∗ 1.602177∗ 10 −19 𝐽 1𝑒𝑉 =2.176∗ 10 −18 𝐽 Es la energía necesaria para ionizar el H o arrancar el único e

-Problema- Cálculo de energía de enlace para el Ge Hint: Use el modelo de Bohr para En=1 Calcule la energía aproximada de enlace de un donante de Ge 𝐸 1 =− 𝑚 𝑒 4 ∈ 0 2 8 𝑛 2 ℎ 2 =− 9.109∗ 10 −31 𝑘𝑔 1.602∗ 10 −19 𝐶 4 8.8541∗ 10 −12 𝐶 2 𝑁 ∗𝑚 2 2 8∗ 1 2 6.626∗ 10 −34 𝐽∗𝑠 2 =2.18∗ 10 −18 𝐽=13.607 𝑒𝑉 Calcule la energía si la Permitividad fuera 16 veces mayor 𝐸 1 =− 𝑚 𝑒 4 16∈ 0 2 8 𝑛 2 ℎ 2 =− 9.109∗ 10 −31 𝑘𝑔 1.602∗ 10 −19 𝐶 4 16∗8.8541∗ 10 −12 𝐶 2 𝑁 ∗𝑚 2 2 8∗ 1 2 6.626∗ 10 −34 𝐽∗𝑠 2 =1.36∗ 10 −19 𝐽=0.849 𝑒𝑉 Calcule la energía si la masa del e fuera menor? Por ej 0,12mo 𝐸 1 =− 0.12𝑚 𝑒 4 ∈ 0 2 8 𝑛 2 ℎ 2 =− 0.12 9.109∗ 10 −31 𝑘𝑔 1.602∗ 10 −19 𝐶 4 8.8541∗ 10 −12 𝐶 2 𝑁 ∗𝑚 2 8∗ 1 2 6.626∗ 10 −34 𝐽∗𝑠 2 =2.61∗ 10 −19 𝐽=1.63 𝑒𝑉

Bibliografía https://quimicacorella.files.wordpress.com/2011/11/modelo-atc3b3mico-de- dalton.pdf http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/impreso s/quincena5.pdf http://acdc.sav.us.es/cna/index.php/es/tandem3mv/tecnicas/65- espectrometria-de-retrodispersion-rutherford-rbs-y-canalizacion-ionica