Teorías atómicas

Teorías Atómicas Demócrito Aristóteles Dalton Thomson Rutherford Bohr Schrödinger, Heisenberg

Demócrito Leucipo en la antigua Grecia propuso la idea de que si la materia se dividía y subdividía indefinidamente se llegaría hasta un punto en donde ya no se pudiera dividir mas la materia. De esta manera Leucipo presenta por primera vez la idea de átomo ( fundador de la escuela atomista), pero fue realmente su discípulo Democrito de Abdera en el s. V quien defendió la existencia de un número infinito de unidades indivisibles a las cuales llamo átomo (a= sin-, tomo= división).

Aristóteles Aristóteles (384-322 A. de C.) se opuso junto a otros filósofos griegos de la época al concepto de átomo propuesta por los atomistas, sosteniendo la idea de que la materia era continua y no tenia limite de división. Los cuatro elementos de Empédocles (agua, tierra, fuego y aire) eran propiedades de la materia en lugar de sustancias.

John Dalton ( 1805) Presenta la primera teoría atómica de la materia que se encuentra formada por los siguientes postulados: Los elementos están constituidos por átomos, partículas diminutas, discretas e indivisibles que mantienen su identidad a través de los cambios físicos y químicos. Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en todas las demás cualidades.

John Dalton ( 1805) 3. Los átomos de un elemento pueden combinarse químicamente con átomos de otros elementos en más de una relación para formar diferente compuestos. 4. Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación de números enteros y sencillos. 5. La reacción química implica la combinación, separación o el reordenamiento de átomos. Los átomos no pueden crearse ni destruirse.

Entre 1850 y el s. XX se realizaron una serie de experimentos que comprobaron que el átomo no era indivisible, sino mas bien esta formado por partículas subatómicas ( protón, neutrón y electrón entre muchas otras, pero estas son las mas estables de todas).

Experimento de Michael Faraday ( 1791-1867) Sus experimentos sobre la electrolisis (1833), hicieron pensar a los científicos que el átomo no era tan simple como decía Dalton, si no que tendría una naturaleza eléctrica.

Joseph Thomson (1856-1940) http://www.youtube.com/watch?v=vIf9sTeKUTo&feature=related Estudió la conductividad eléctrica de los tubos de descarga. En 1897 Thomson ideó y desarrolló una serie de experiencias con los rayos catódicos que se observan en los tubos de descarga, los rayos luminosos eran desviados por un campo magnético, dedujo que los rayos catódicos no estaban constituidos por carga, sino por partículas negativas, resultantes por la fragmentación de los átomos ( Electrones)

Teoría Atómica de Thomson ( pastel de pasas) “El átomo es un numero determinado de corpúsculos con cargas negativas incrustadas en una masa esférica de carga positiva distribuida uniformemente en todo su volumen, éste núcleo es neutro y estable y la característica de los electrones es que se pueden extraer si se aplica suficiente energía, así como ocurre en los tubos de rayos catódicos”.

Descubrimiento de Protón Eugen Goldstein ( fines del s. XIX) Utilizando un tubo de rayos catódicos modificado, que contenía un cátodo perforado observo que además de los haces de electrones existía una luminiscencia que se alejaba del ánodo ( polo positivo), y se dirigía hacia el cátodo ( polo-). A estos rayos los llamo “ Rayos Canales”; a través de los cuales demostró que éstos rayos estaban compuestos por partículas positivas ( protones)

Experimento de Rutherford Ernest Rutherfor, Hans Geiger y Ernest Marsdern quisieron validar el modelo establecido por Thomson, para ello realizaron un experimento en que bombardearon una lamina metálicas de oro con partículas alfa (carga positiva), que emitían ciertos elementos radiactivos, ellos esperaban que la mayoría de las partículas atravesaran la lámina pero se sorprendieron al darse cuenta que alguna de las partículas de desviaban de su trayectoria y otras simplemente rebotaban en la lamina sin poder atravesarla.

Modelo atómico de Rutherford Rutherford explicó estos resultados a través de dos postulados: El átomo posee un núcleo central con carga positiva y de pequeñísimo tamaño en el cual se encuentra concentrado casi la totalidad de la masa del átomo. Todo el resto del átomo es un espacio prácticamente vacío donde se ubican los electrones girando alrededor del núcleo, describiendo orbitas circulares y constituyendo una corteza atómica El átomo es neutro porque tiene el mismo número de cargas positivas en el núcleo y de cargas negativas girando entorno a él.

El neutrón En 1920 Rutherford observó que la suma de las masas de los protones y los neutrones de un átomo eran muy inferiores a la masa total de dicho átomo, debido a esta diferencia llego a la conclusión que existía una tercera partícula subatómica, la cual tendría las siguientes características: No poseía carga eléctrica, es decir era neutra, ya que no se detectaba en el experimento de los tubos de descarga. Posee una masa parecida a la del protón y también se encuentra en el núcleo del átomo. A ésta partícula se le llamo NEUTRON, pero recién en 1932, un físico ingles llamado James Chadwick detecto su presencia en una reacción nuclear.

Partículas fundamentales del átomo: Masa / g Carga eléctrica / C Unidad de carga relativa Protón ( p+ ) 1,673 * 10-24 +1,6 *10-19 +1 Neutrón (n) 1,675 * 10-24 Electrón ( e- ) 9,110 * 10-28 -1,6 *10 -19 -1

MODELO ATÓMICO DE BOHR En 1913 Niels Bohr estableció un nuevo modelo atómico que se basa en los siguientes postulados: la energía del electrón dentro del átomo esta cuantizada; solo puede tener valores específicos que se conocen como niveles de energía. El electrón de mueve en orbitas circulares alrededor del núcleo y cada una de ellas corresponde a un estado estacionario (no emite ni absorbe energía) el cual se asocia a un número entero natural llamado número cuantico principal ( n ), el numero máximo de electrones por nivel de energía se determina por la formula 2n2 , donde n= nivel de energía.

MODELO ATÓMICO DE BOHR En condiciones normales (temperatura ambiente) el electrón se encuentra en el orbital mas cercano al núcleo, esta condición se llama Estado Basal o Fundamental. Un electrón se puede mover de una orbital cercana al núcleo a una más lejana, para ello debe absorber energía, este estado de mayor energía se conoce como Estado excitado. Cuando los electrones de un átomo excitado saltan de regreso a un nivel de menor energía emite energía radiante (fotones). Cuando el electrón pasa de una orbita a otra lo hace sin pasar por el espacio entre ellas, cuando esto ocurre el electrón gana o pierde una cantidad especifica de energía, la cual de denomina salto cuantico.

Absorción Emisión