Historia sobre los modelos atomicos 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. Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración. Año
Científico
1808
John Dalton
Descubrimientos experimentales
Modelo atómico La imagen del átomo expuesta por Durante el s.XVIII y principios del Dalton en su teoría atómica, para XIX algunos científicos habían explicar estas leyes, es la de minúsculas investigado distintos aspectos de las partículas esféricas, indivisibles e reacciones químicas, obteniendo las inmutables, llamadasleyes clásicas de la iguales entre sí en Química. cada elemento químico. Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó electrones.
1897
De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. (Modelo atómico de Thomson.)
J.J. Thomson Demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo.
1911
E. Rutherford
Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente.
odelos atรณmicos
HISTORIA DE LOS MODELOS ATÓMICOS La historia del modelo atómico comienza muchos siglos atrás, incluso antes de Cristo. En el siglo V ac, los filósofos griegos se preguntaban si la materia podía ser dividida en tantas partículas hasta llegar a un punto en que ya no se pudiera dividir mas, es decir que fuera indivisible. Es así como Democrito hace una teoría en la que afirma que la materia está compuesta de partículas indivisibles, a estas partículas las llamo átomos. La palabra átomo en griego significa indivisible. Empédocles, otro filósofo griego, que no creía en dicha teoría y postulaba la idea de que la materia estaba constituida por 4 elementos que se combinaban entre sí: el agua, la tierra, el aire y el fuego. Posteriormente transcurre un período en la historia de la Química, donde la principal preocupación es tratar de convertir los metales conocidos en oro. A los científicos encargados de estos procesos se les llamaba alquimistas. Nunca se pudo lograr el objetivo de estos científicos. Con la llegada de la ciencia experimental en los siglos XVI y XVII, los avances en todos los campo propician los estudios en química. Hacia finales del siglo XIX se descubrió que el átomo si es una partícula divisible, ya que consta de tres partículas elementales, protones, neutrones y electrones. Los primeros en ser descubiertos fueron los electrones en el año 1897 por el investigador Sir Joseph Thomson. Los protones fueron descubiertos al igual que el núcleo del átomo en 1911 por Ernest Rutherford. Los últimos en ser descubiertos fueron los neutrones en 1933 por James Chadwick (Gran Bretaña). MODELOS ATOMICOS * DEMÓCRITO: El concepto de átomo es muy antiguo. El filósofo griego Demócrito (460 a 370 aC) pensaba que el Universo se componía de vacío y átomos. Para él la materia estaba constituida por partículas pequeñísimas e indivisibles a las que llamó “átomos” (del griego átomos = sin división). Sin embargo admitía la teoría de los cuatro elementos que componían la materia (aire, agua, fuego
y tierra).
Demócrito
* DALTON: (modelo de esferas macizas) La teoría átomica moderna fué enunciada por el científico inglés John Daltón (1808) por medio de sus postulados: 1.Los elementos simples están constituidos por átomos. 2.Los átomos de un mismo elemento químico son idénticos. 3.- Los átomos de elementos químicos diferentes tienen distinta masa y propiedades. 4.- Combinando átomos diferentes en proporciones numéricas sencillas, se forman las moléculas (H2O, CO2).
Modelo atómico de Dalton
*THOMSON: (modelo del “budín de pasas” o de esferas uniformes) El inglés J. J. Thomson fue el primero en proponer un modelo para el átomo. En 1904 tras el descubrimiento del electrón el profesor Thomson de la Universidad de Cambridge, imaginó que si el átomo tenía cargas eléctricas negativas (electrones), debería poseer en algún punto la suficiente carga positiva para neutralizarlas. Entonces imaginó un átomo formado por una esfera de carga positiva que llevaba “incrustados” en su superficie los electrones de carga negativa.
*RUTHERFORD: (modelo atómico nuclear)
Ernest Rutherford, discípulo y sucesor del profesor Thomson en la cátedra de la Universidad de Cambridge, trató de confirmar experimentalmente la teoría de su maestro bombardeando laminillas muy finas de oro con partículas alfa (α ) procedentes de material radiactivo. (las partículas alfa son átomos de helio que han perdido sus dos electrones, o sea que solo portan cargas positivas).
Obtuvo los siguientes resultados: - gran parte de las partículas alfa seguían su camino sin desviarse - algunas partículas sufrían grandes desviaciones - una pequeña cantidad salía rebotada en la misma dirección de incidencia El hecho de que la mayoría de las partículas alfa atravesaran la lámina sin desviarse indicaba que el átomo tenía que ser, en su mayor parte, un espacio vacío. Pero el hecho tambien de que algunas partículas alfa positivas se desviaran o retrocedieran, indicaban el encuentro directo con una zona del átomo fuertemente positiva, y a la vez muy densa de masa. Era obligado introducir un modelo atómico nuevo. En 1911 Rutherford presentó su “modelo nuclear” basado en: 1) Todo átomo está formado por núcleo y corteza. 2) En el núcleo están reunidas las cargas positivas y casi toda la masa 3) Alrededor del núcleo giran los electrones, de carga negativa, describiendo órbitas circulares y elípticas 4) Entre núcleo y electrones del mismo átomo existe fuerte atracción eléctrica.
* CHADWICK: el neutrón En 1932 Chadwick identificó una partícula nuclear de masa aproximadamente igual a la del protón, pero sin carga eléctrica, a la que le dio el nombre de “neutrón”. Este descubrimiento modifica el modelo de Rutherford ya que ahora el núcleo contiene protones y neutrones.
Estudio de los espectros. Si se hace pasar la luz del Sol a través de una estrecha rendija y luego a través de un prisma, aquélla se descompone en sus colores integrantes, que abarcan desde el rojo hasta el violeta. Se trata del “espectro continuo” de luz solar. Si lo que se hace pasar por el prisma es la luz proveniente de un elemento incandescente, obtendremos una serie de líneas brillantes sobre fondo oscuro. Estas líneas son características de cada elemento y reciben el nombre de “espectro de rayas”. El espectro es como la “huella dactilar” del elemento, de tal modo que puede utilizarse para identificarlo.
De acuerdo con el modelo de Rutherford, en todo átomo los electrones, en su giro alrededor del núcleo, deberían radiar energía constantemente y ésta variaría en forma continua. Pero como acabamos de ver, los espectros característicos de cada átomo no son continuos, sino de rayas, lo que supone “saltos” de energías. Se necesita superar el modelo de Rutherford con otro que permita explicar las variaciones de energía en el átomo. *BOHR: Modelo cuántico. El científico danés Niels Bohr propuso en 1913 como consecuencia de la investigación de los espectros, aplicar al modelo de Rutherford la teoría cuántica de Planck. Max Planck, estudiando la luz emitida por la materia al calentarse, llegó a la conclusión de que la energía no es divisible indefinidamente, sino que existen últimas porciones de energía a las que llamó “cuantos”. La radiación emitida (o absorbida) por un cuerpo sólo puede ser un número entero de cuantos. Bohr propuso que el átomo estaba cuantizado, es decir, que sólo podía tener ciertas cantidades de energía permitidas. Esto implicaba que el electrón no podía girar a cualquier distancia alrededor del núcleo, sino en ciertas órbitas solamente (a diferencia del modelo de Rutherford), todas las demás órbitas le estaban prohibidas. Bohr desarrolló su modelo en tres postulados: 1º: Los electrones al girar en su propia orbita no absorben ni emiten energía. 2º: Cada órbita tiene una energía característica. Solo pueden existir ciertas órbitas estacionales permitidas.
3º: La energía liberada por el electón al pasar a una órbita interior la emite en forma de radiación electromagnética.
Modelos atómicos
HISTORIA DE LOS MODELOS ATÓMICOS La historia del modelo atómico comienza muchos siglos atrás, incluso antes de Cristo. En el siglo V ac, los filósofos griegos se preguntaban si la materia podía ser dividida en tantas partículas hasta llegar a un punto en que ya no se pudiera dividir mas, es decir que fuera indivisible. Es así como Democrito hace una teoría en la que afirma que la materia está compuesta de partículas indivisibles, a estas partículas las llamo átomos. La palabra átomo en griego significa indivisible. Empédocles, otro filósofo griego, que no creía en dicha teoría y postulaba la idea de que la materia estaba constituida por 4 elementos que se combinaban entre sí: el agua, la tierra, el aire y el fuego. Posteriormente transcurre un período en la historia de la Química, donde la principal preocupación es tratar de convertir los metales conocidos en oro. A los científicos encargados de estos procesos se les llamaba alquimistas. Nunca se pudo lograr el objetivo de estos científicos. Con la llegada de la ciencia experimental en los siglos XVI y XVII, los avances en todos los campo propician los estudios en química. Hacia finales del siglo XIX se descubrió que el átomo si es una partícula divisible, ya que consta de tres partículas elementales, protones, neutrones y electrones. Los primeros en ser descubiertos fueron los electrones en el año 1897 por el investigador Sir Joseph Thomson.
Los protones fueron descubiertos al igual que el núcleo del átomo en 1911 por Ernest Rutherford. Los últimos en ser descubiertos fueron los neutrones en 1933 por James Chadwick (Gran Bretaña). MODELOS ATOMICOS * DEMÓCRITO: El concepto de átomo es muy antiguo. El filósofo griego Demócrito (460 a 370 aC) pensaba que el Universo se componía de vacío y átomos. Para él la materia estaba constituida por partículas pequeñísimas e indivisibles a las que llamó “átomos” (del griego átomos = sin división). Sin embargo admitía la teoría de los cuatro elementos que componían la materia (aire, agua, fuego
y tierra).
Demócrito
* DALTON: (modelo de esferas macizas) La teoría átomica moderna fué enunciada por el científico inglés John Daltón (1808) por medio de sus postulados: 1.Los elementos simples están constituidos por átomos. 2.Los átomos de un mismo elemento químico son idénticos. 3.- Los átomos de elementos químicos diferentes tienen distinta masa y propiedades. 4.- Combinando átomos diferentes en proporciones numéricas sencillas, se forman las moléculas (H2O, CO2).
Modelo atómico de Dalton
*THOMSON: (modelo del “budín de pasas” o de esferas uniformes) El inglés J. J. Thomson fue el primero en proponer un modelo para el átomo. En 1904 tras el descubrimiento del electrón el profesor Thomson de la Universidad de Cambridge, imaginó que si el átomo tenía cargas eléctricas negativas (electrones), debería poseer en algún punto la suficiente carga positiva para neutralizarlas. Entonces imaginó un átomo formado por una esfera de carga positiva que llevaba “incrustados” en su superficie los electrones de carga negativa.
*RUTHERFORD: (modelo atómico nuclear) Ernest Rutherford, discípulo y sucesor del profesor Thomson en la cátedra de la Universidad de Cambridge, trató de confirmar experimentalmente la teoría de su maestro bombardeando laminillas muy finas de oro con partículas alfa (α ) procedentes de material radiactivo. (las partículas alfa son átomos de helio que han perdido sus dos electrones, o sea que solo portan cargas positivas).
Obtuvo los siguientes resultados: - gran parte de las partículas alfa seguían su camino sin desviarse - algunas partículas sufrían grandes desviaciones
- una pequeña cantidad salía rebotada en la misma dirección de incidencia El hecho de que la mayoría de las partículas alfa atravesaran la lámina sin desviarse indicaba que el átomo tenía que ser, en su mayor parte, un espacio vacío. Pero el hecho tambien de que algunas partículas alfa positivas se desviaran o retrocedieran, indicaban el encuentro directo con una zona del átomo fuertemente positiva, y a la vez muy densa de masa. Era obligado introducir un modelo atómico nuevo. En 1911 Rutherford presentó su “modelo nuclear” basado en: 1) Todo átomo está formado por núcleo y corteza. 2) En el núcleo están reunidas las cargas positivas y casi toda la masa 3) Alrededor del núcleo giran los electrones, de carga negativa, describiendo órbitas circulares y elípticas 4) Entre núcleo y electrones del mismo átomo existe fuerte atracción eléctrica.
* CHADWICK: el neutrón En 1932 Chadwick identificó una partícula nuclear de masa aproximadamente igual a la del protón, pero sin carga eléctrica, a la que le dio el nombre de “neutrón”. Este descubrimiento modifica el modelo de Rutherford ya que ahora el núcleo contiene protones y neutrones.
Estudio de los espectros. Si se hace pasar la luz del Sol a través de una estrecha rendija y luego a través de un prisma, aquélla se descompone en sus colores integrantes, que abarcan desde el rojo hasta el violeta. Se trata del “espectro continuo” de luz solar. Si lo que se hace pasar por el prisma es la luz proveniente de un elemento incandescente, obtendremos una serie de líneas brillantes sobre fondo oscuro. Estas líneas son características de cada elemento y reciben el nombre de “espectro de rayas”. El espectro es como la “huella dactilar” del elemento, de tal modo que puede utilizarse para identificarlo.
De acuerdo con el modelo de Rutherford, en todo átomo los electrones, en su giro alrededor del núcleo, deberían radiar energía constantemente y ésta variaría en forma continua. Pero como acabamos de ver, los espectros característicos de cada átomo no son continuos, sino de rayas, lo que supone “saltos” de energías. Se necesita superar el modelo de Rutherford con otro que permita explicar las variaciones de energía en el átomo. *BOHR: Modelo cuántico. El científico danés Niels Bohr propuso en 1913 como consecuencia de la investigación de los espectros, aplicar al modelo de Rutherford la teoría cuántica de Planck. Max Planck, estudiando la luz emitida por la materia al calentarse, llegó a la conclusión de que la energía no es divisible indefinidamente, sino que existen últimas porciones de energía a las que llamó “cuantos”. La radiación emitida (o absorbida) por un cuerpo sólo puede ser un número entero de cuantos. Bohr propuso que el átomo estaba cuantizado, es decir, que sólo podía tener ciertas cantidades de energía permitidas. Esto implicaba que el electrón no podía girar a cualquier distancia alrededor del núcleo, sino en ciertas órbitas solamente (a diferencia del modelo de Rutherford), todas las demás órbitas le estaban prohibidas. Bohr desarrolló su modelo en tres postulados: 1º: Los electrones al girar en su propia orbita no absorben ni emiten energía. 2º: Cada órbita tiene una energía característica. Solo pueden existir ciertas órbitas estacionales permitidas. 3º: La energía liberada por el electón al pasar a una órbita interior la emite en forma de radiación electromagnética.