MODELOS ATÓMICOS

Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia. Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.

John Dalton 1808 La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas átomos. Hay distintas clases de átomos que se distinguen por su masa y sus propiedades. Los átomos que se combinan para formar un compuesto , lo hacen en la misma proporción. Los átomos no se crean ni se destruyen. En una reacción química sólo se produce una redistribución de los átomos.

Surgen inconvenientes… Según Dalton: 1 volumen de hidrógeno + 1 volumen de cloro = 1 volumen de cloruro de hidrógeno Sin embargo se obtenían 2 volúmenes de cloruro de hidrógeno…

Experiencia de Thomson 1897 Luego de una descarga eléctrica (10.000 Volt), extrayendo gas se observa cerca del ánodo (+) una luminosidad azul verdosa. Rayos catódicos: Radiaciones que se propagan en línea recta, constituidas por partículas materiales dotadas de carga eléctrica negativa. Stoney les dio el nombre de Electrones Tubo de descarga

Primer experimento [editar] En su primer experimento, investigó si las cargas negativas podrían ser separadas de los rayos catódicos por medio de magnetismo. Construyó un tubo de rayos catódicos que termina en un par de cilindros con ranuras, esas hendiduras fueron a su vez conectadas a un electrómetro. Thomson descubrió que los rayos viajaban en línea recta, al colocar una cruz de malta en el fondo del tubo, se reflejaba la imagen al final.

En su segundo experimento investigó si los rayos pueden ser desviados por un campo magnéntico Anteriores experimentadores no habían observado esto, pero Thomson creía que sus experimentos eran defectuosos porque contenían trazas de gas. Thomson construyó un tubo de rayos catódicos con un vacío casi perfecto, y con uno de los extremos recubierto con pintura fosforescente. Thomson descubrió que los rayos de hecho se podían doblar bajo la influencia de un campo magnético y que es rayo salía del catodo.

En su tercer experimento (1897), Thomson determinó la relación entre la carga y la masa de los rayos catódicos, coloco una ruleta en el centro del tubo y conecto la energía, entonces la paleta giraba, lo que demostró a Thompson que la luz tenía más y volúmen.

“Los electrones son constituyentes de toda clase de materia” Thomson comprobó que cualquiera sea el gas que llene el tubo, se emiten partículas idénticas con carga eléctrica negativa. “Los electrones son constituyentes de toda clase de materia” El Átomo es una esfera sólida cargada uniformemente de electricidad positiva, dentro de la cual están incrustados los electrones negativos. El número de electrones es suficiente para neutralizar la carga.

EXPERIENCIA DE RUTHERFORD 1911 La mayoría de las partículas atravesaron la lámina sin desviación (espacios VACIOS) Algunas sufren pequeñas desviaciones (hay pequeñas zonas con carga positiva que las repelen) Muy pocas rebotaron La masa del átomo está concentrada en el centro del átomo

Modelo Atómico de Rutherford El átomo está formado por un núcleo central (+) rodeado por los electrones (-) El núcleo es muy pequeño con relación al diámetro total del átomo pero contiene la mayor parte de la masa. Los electrones giran alrededor del núcleo sin chocar con él. El número de electrones compensa la carga positiva del núcleo. Los electrones tiene una masa despreciable. 10.000 veces menor Diámetro del núcleo diámetro del Átomo

Problemas en el modelo Rutherford planteó que los electrones estarían en movimiento, pues si los electrones estuvieran en reposo, serían atraídos por el núcleo. Pero: toda carga eléctrica en movimiento irradia energía con lo cual tendría menor capacidad para resistir la atracción del núcleo (al cabo de cierto tiempo el electrón caería en el núcleo) La solución se encontró al estudiar los espectros atómicos

INTERPRETACIÓN DE BOHR 1913 La energía que radian lo átomos cuando son sometidos al calor NO puede tener cualquier valor. Los electrones se encuentran distribuidos en el átomo en determinados NIVELES DE ENERGÍA Bhor propone que los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas o niveles de energía

MODELO DE BOHR Los electrones no poseen cualquier cantidad de energía sino valores determinados. Los e- sólo pueden girar alrededor del núcleo positivo en determinadas órbitas denominadas niveles de energía. Cuando el electrón gira en la órbita más próxima al núcleo, se encuentra en su estado más estable (estado fundamental) Cuando un electrón salta de un nivel a otro inferior, pierde energía emitiendo una radiación luminosa característica. Cuando salta a un nivel superior, absorbe una cantidad definida de energía (Planck había definido como Cuantos)

Descubrimiento del Neutrón 1920 Rutherford supone que en el núcleo existía otra partícula sin carga eléctrica 1932 James Chadwik comprueba la existencia de esta partícula con una masa aproximada a la del protón pero eléctricamente neutra.

Modelo atómico de Sommerfeld El modelo atómico de Sommerfeld es una generalización relativista del modelo atómico de Bohr (1913). En 1916, Arnold Sommerfeld (1868-1951), con la ayuda de la relatividad de Albert Einstein, hizo las siguientes modificaciones al modelo de Bohr: Los electrones se mueven alrededor del nucleo en orbitas circulares o elípticas. A partir del segundo nivel energético existen dos o más subniveles en el mismo nivel. El electrón es una corriente eléctrica minúscula. En consecuencia el modelo atómico de Sommerfeld es una generalización del modelo atómico de Bohr desde el punto de vista relativista, aunque no pudo demostrar las formas de emisión de las órbitas elípticas, solo descartó su forma circular.

MODELO ACTUAL MODELO ATOMICO ACTUAL También se le conoce como MODELO MECANICO-CUANTICO. Según este modelo el átomo presenta las siguientes características: Un núcleo central positivo Los electrones se mueven alrededor del núcleo en niveles de energía que se identifican con los números 1,2,3,4,5,6,7. En cada nivel de energía hay sub-niveles que se identifican con las letras s, p, d, f. En cada subnivel hay órbitas o reempes que son espacios en donde hay probabilidad de encontrar un electrón. En cada reempe puede haber máximo dos electrones.