MODELOS ATOMICOS
TEORIA ATOMICA Cada sustancia del universo, las piedras, el mar, nosotros mismos, los planetas y hasta las estrellas más lejanas, están enteramente formada por pequeñas partículas llamadas átomos. Son tan pequeñas que no son posible fotografiarlas. Para hacernos una idea de su tamaño, un punto de esta línea puede contener dos mil millones de átomos. De hecho, el mundo atómico es tan infinitamente pequeño para nosotros que resulta muy difícil su conocimiento. Nos hallamos frente a él como si estuviésemos delante de una caja cerrada que no se pudiese abrir. Para conocer su contenido solamente podríamos proceder a manipular la caja (moverla en distintas direcciones, escuchar el ruido, pesarla...) y formular un modelo de acuerdo con nuestra experiencia. Este modelo sería válido hasta que nuevas experiencias nos indujeran a cambiarlo por otro. De la misma manera se ha ido construyendo el modelo atómico actual; de Daltón hasta nuestros días se han ido sucediendo diferentes experiencias que han llevado a la formulación de una serie de modelos mas complejos a la luz de nuevos acontecimientos.
Páginas que puedes revisar:
http://rabfis15.uco.es/Modelos%20At%C3%B3micos%20.NET/Modelos/MAtomicos.aspx http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm
MODELO ATÓMICO DE JOHN DALTON, (1766-1844). Químico y físico británico. Para Daltón los átomos eran esferas macizas, impenetrables e indestructibles. Su teoría se puede resumir en:
1.Los elementos químicos están formados por partículas muy pequeñas e indivisibles llamadas átomos. Actualmente, se sabe que los átomos sí pueden dividirse y alterarse.
2.Los átomos de un elemento son idénticos en todas sus propiedades, incluyendo su masa. Actualmente, es necesario introducir el concepto de isótopos: átomos de un mismo elemento, que tienen distinta masa, y esa es justamente la característica que los diferencia entre sí.
3.Los átomos son indestructibles y conservan sus características en las reacciones químicos.
4.Diferentes elementos está formados por diferentes átomos Los compuestos químicos se forman cuando átomos de diferentes elementos se combinan entre sí, en una relación de números enteros sencilla, formando entidades definidas (hoy llamadas moléculas).
A pesar de que la teoría de Dalton era errónea en varios aspectos, significó un avance cualitativo importante en el camino de la comprensión de la estructura de la materia.
MODELO ATÓMICO DE J. J. THOMSON (1.856-1.940) Físico británico que después de experimentar con los rayos catódicos demuestra la existencia de partículas subatómicas y por tanto de que los átomos no eran indivisibles como postulaba la teoría atómica de Dalton, descubre el electrón . Y partiendo de las informaciones que se tenían hasta ese momento presentó algunas hipótesis, intentando justificar dos hechos:
1. La primera evidencia que la materia es eléctricamente neutra, lo que hace pensar que, además de electrones, debe de haber partículas con cargas positivas.
2. Los electrones pueden extraerse de los átomos, pero no así las cargas positivas.
Según el modelo de Thomson el átomo consistía en una esfera uniforme de materia cargada positivamente en la que se hallaban incrustados los electrones de un modo parecido a como lo están las semillas en una sandía o como un budín don pasas. Este sencillo modelo explicaba el hecho de que la materia fuese eléctricamente neutra, pues en los átomos de Thomson la carga positiva era neutralizada por la negativa.
MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD, (1.871-1.937) en 1.898 identifico dos tipos de las radiaciones emitidas por el uranio a las que llamo a las que llamó alfa (a) y beta (b) .
La experiencia de Rutherford consistió en bombardear con partículas alfa( de carga+) una finísima lámina de oro. Las partículas alfa atravesaban la lámina de oro y eran recogidas sobre una pantalla de sulfuro de cinc. La importancia del experimento estuvo en que mientras la mayoría de partículas atravesaban la lámina sin desviarse o siendo desviadas solamente en pequeños ángulos, unas cuantas partículas eran dispersadas a ángulos grandes hasta 180º.
El hecho de que sólo unas pocas radiaciones sufriesen desviaciones hizo suponer que las cargas positivas que las desviaban estaban concentradas dentro de los átomos ocupando un espacio muy pequeño en comparación a todo el tamaño atómico; esta parte del átomo con electricidad positiva fue llamado núcleo.
En el modelo de Rutherford, los electrones se movían alrededor del núcleo como los planetas alrededor del sol. plantea los siguientes postulados:1. El átomo esta constituido por una zona central, a la que se le llama núcleo, en la que se encuentra concentrada toda la carga positiva y casi toda la masa del núcleo.
2. Hay otra zona exterior del átomo, la corteza, en la que se encuentra toda la carga negativa y cuya masa es muy pequeña en comparación con la del átomo. La corteza esta formada por los electrones que tenga el átomo.
3. Los electrones se están moviendo a gran velocidad en torno al núcleo.
4. El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el del átomo (unas 100.000 veces menor) .
A pesar de constituir un gran avance y de predecir hechos reales, el modelo nuclear de Rutherford presentaba dos graves inconvenientes:
Según la física clásica un cuerpo cargado eléctricamente al estar en movimiento emite energía; por lo tanto, el electrón perderá energía y caería hacia el núcleo con una trayectoria de espiral, desintegrando el átomo, y lo otro es que no explica los espectros atómicos.La solución a este problema la dió en 1913 Niels Bohr basándose en la teoría Cuántica de la radiación electromagnética, dada a conocer por Max Planck.
MODELO ATÓMICO DE BOHR (1.885-1.962), físico danés , presento en 1.913 el primer modelo de un átomo( para el hidrógeno) basado en la cuantización de la energía. Supero las dificultades del modelo de Rutherford..La teoría de los cuantos de Planck : La energía se emite en forma discontinua, en pequeñas cantidades o paquetes llamados fotones o cuantos de luz.
Este modelo implicaba los siguientes postulados:
1.En el átomo de hidrógeno el electrón gira alrededor del núcleo, describiendo una orbita circular de tal manera que la fuerza centrífuga y fuerza de atracción se contrarrestan.
2.El electrón tenía ciertos estados definidos estacionarios de movimiento (niveles de energía) que le eran permitidos; cada uno de estos estados estacionarios tenía una energía fija y definida.
3.Cuando un electrón gira en una misma orbita no pierde ni gana energía.
4.Cuando un electrón salta de un nivel superior a uno inferior emite energía en forma de fotones o cuantos de energía, en caso contrario absorbe.
MODELO ATOMICO ACTUAL O MECANICO CUANTICO.Es un modelo netamente matemático basado en los siguientes principios:
DUALIDAD DE LA MATERIA de Louis De Broglie “ La materia al igual que la luz, presenta un carácter dual de onda y partícula”
PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE de Heisenberg, formula el principio de incertidumbre “Es imposible conocer con exactitud y al mismo tiempo, la velocidad y posición del electrón”. Uno de los aspectos más importantes de la mecánica cuántica es que no es posible determinar simultáneamente , de un modo preciso, la posición y la cantidad de movimiento de una partícula.
Erwin Schrödinger propone una ecuación matemática que da al electrón el carácter de onda y de partícula simultáneamente, ya que incluye la masa del electrón y una expresión que puede considerarse la amplitud de la onda de dicha partícula. En cada punto del espacio existirá una probabilidad de que se encuentre el electrón, obteniéndose así lo que se denomina nube de probabilidad o densidad electrónica. En la teoría cuántica del átomo, un electrón no esta limitado a una orbita, sino que es libre para moverse en las tres dimensiones, en una nube de probabilidad que tiene una determinada forma en el espacio. En la actualidad se emplean cálculos probabilísticas para describir la posición, la velocidad y la energía de los electrones en el átomo.
El modelo atómico vigente, establece que en el átomo existen unas zonas delimitadas donde hay una mayor probabilidad de encontrar al electrón; a esta zona se le llama "orbital". Por lo tanto, según este modelo, el electrón no se circunscribe a una órbita fija, sino a una zona llamada orbital dentro de la cual existe una alta probabilidad de encontrar al electrón.
Estos orbitales se agrupan, a su vez, en distintos en subniveles y niveles de energía.
