trozo que no se podría cortar más. Demócrito llamó a estos trozos átomos (sin división). La
Desarrollo histórico de los modelos atómicos Los filósofos griegos discutieron mucho acerca de la naturaleza de la materia y concluyeron que el mundo era más simple de lo que parecía. Algunas de sus ideas de mayor relevancia fueron
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En el siglo V a. C.,Leucipo sostenía que había un sólo tipo de materia y pensaba que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un
filosofía atomista de Leucipo y Demócrito podía resumirse en: 1. Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos e invisibles. 2. Los átomos se diferencian en su forma y tamaño. 3. Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.
Aristóteles:
La materia estaba formada por esos 4 elementos, agregándole un quinto, el éter, pero niega la idea de átomo, hecho que se mantuvo hasta 200 años en el pensamiento de la humanidad
John Dalton
En 1808, John Dalton (1766-1844), químico y físico británico, publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito, luego de medir la masa de los reactivos y productos de una reacción, y concluyó que las sustancias están compuestas de átomos esféricos idénticos para
cada elemento, pero diferentes de un elemento a otro. Según la teoría de Dalton: - La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir. - Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí y tienen su propio peso y cualidades propias. Los átomos de los diferentes elementos tienen pesos diferentes. - Los átomos permanecen sin división, aún cuando se combinen en las reacciones químicas. - Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples. - Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. - Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos. Sin embargo, este modelo desapareció ante el modelo de Thompson, ya que no explica los rayos catódicos ni la
radioactividad.
Modelo de ThoMson
Luego del descubrimiento del electrón en 1897 por Joseph John Thomson, se determinó que la materia se componía de dos partes, una negativa y una positiva. La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales se encontraban según este modelo inmersos en una masa de carga positiva a manera de pasas en un pastel
MODELO DE RUTHERFORD
Este modelo fue desarrollado por el físico Ernest Rutherford a partir de los resultados obtenidos en lo que hoy se conoce como el experimento de Rutherford en 1911. Representa un avance sobre el modelo de Thomson, ya que mantiene que el átomo se compone de una parte positiva y una negativa, sin embargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positiva se concentra en un núcleo, el cual también contiene virtualmente toda la masa del átomo, mientras que los electrones se ubican en una corteza orbitando al núcleo en órbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos. A pesar de ser un modelo obsoleto, es la percepción más común del átomo del público no científico. Rutherford predijo la existencia del neutrón en el año 1920, por esa razón en el modelo anterior (Thomson), no se habla de éste. Contradecía las leyes del electromagnetismo de James Clerk Maxwell, las cuales estaban muy comprobadas mediante datos experimentales. Según las leyes de Maxwell, una carga eléctrica en movimiento (en este caso el electrón) debería emitir energía constantemente en forma de radiación y llegaría un momento en que el electrón caería sobre el núcleo y la materia se destruiría. Todo ocurriría muy brevemente. Además tampoco explicaba los espectros atómicos.
corriente de partículas cargadas negativamente, que llamó electrones.
DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRON La primera evidencia de la existencia de partículas subatómicas y por tanto de que los átomos no eran indivisibles como postulaba la teoría atómica de Dalton, se obtuvo de los estudios de la conductividad eléctrica de gases a bajas presiones. Los gases son aislantes para voltajes bajos, sin embargo, frente a voltajes elevados se vuelven conductores. Cuando en un tubo de vidrio que contiene un gas se hace parcialmente el vacío y se aplica un voltaje de varios miles de voltios, fluye una corriente eléctrica a través de él. Asociado a este flujo eléctrico, el gas encerrado en el tubo emite unos rayos de luz de colores, denominados rayos catódicos, que son desviados por la acción de los campos eléctricos y magnéticos. Mediante un estudio cuidadoso de esta desviación, J. J. Thomson demostró en 1897 que los rayos estaban formados por una
Descubrimiento del protón es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva 1 (1,6 × 10-19 C), igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón, y una masa 1836 veces superior a la de un electrón. Experimentalmente, se observa el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 1035 años, aunquealgunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse en otras partículas. Originalmente se pensó que el protón era unapartícula elemental pero desde los años 1970 existe una evidencia sólida de que es una partícula compuesta. Para lacromodinámica cuántica el protón es una partícula formada por la unión estable de tres quarks. El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que
conforman el núcleo de los átomos. En un átomo, el número de protones en el núcleo determina las propiedades químicas del átomo y qué elemento químico es. El núcleo delisótopo más común del átomo de hidrógeno (también el átomo estable más simple posible) está formado por un único protón. Al tener igual carga, los protones se repelen entre sí.
DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRÓN El neutrón es una partícula subatómica, un nucleón, sin carga neta, presente en el núcleo atómico de prácticamente todos losátomos, excepto el protio. Aunque se dice que el neutrón no tiene carga, en realidad está compuesto por tres partículas fundamentales cargadas llamadas quarks, cuyas cargas sumadas son cero. Por tanto, el neutrón es un barión neutro compuesto por dos quarks de tipo abajo, y un quark de tipo arriba. El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todos los núcleos atómicos, a excepción del isótopo hidrógeno-1. Lainteracción nuclear fuerte es responsable de mantenerlos estables en los núcleos atómicos.
En 1913, Niels Bohr propuso una serie de postulados que respondieron dichas preguntas, y que dieron lugar a la teoría atómica actual aceptada. El modelo atómico señalaba la existencia de un núcleo formado por protones y neutrones, donde está concentrada la masa y la carga positiva del átomo. El electrón gira en órbitas circulares alrededor del núcleo, pero con algunas restricciones, sólo puede existir una órbita posible, cuya energía se encuentra cuantizada o definida. Este modelo tuvo en su época un éxito enorme, porque explicaba el origen de las líneas de los espectros de emisión obtenidos cuando se le entrega al átomo de hidrógeno la energía necesaria para que un electrón pase a un nivel mayor de energía, pasando desde un estado basal (su nivel de origen, el nivel más bajo de energía) hasta un estado excitado. Una vez que el electrón vuelve a su estado basal, emite exactamente la cantidad de energía que
absorbió en forma de un fotón (o cuanto de luz). Bohr atribuyó la emisión de luz a la transición de un electrón desde una órbita de mayor radio a otra de menor radio y de menor energía. Además, Bohr calculó las frecuencias en las que aparecían las líneas espectrales del hidrógeno y explicó las relaciones entre dichas frecuencias, que habían sido obtenidas de forma experimental.
ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón. Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones.
Estructura •
Partes del átomo, descripción de las principales
En el átomo existen dos partes importantes: el núcleo y la corteza. Núcleo: El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón. Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z. Corteza: La corteza es la parte exterior del átomo. En
APORTACIÓN DE ARNOLD SOMMERFELD PARA EL MODELO ATÓMICO Ante estos echos experimentales, que el modelo atomico de bohr no podia justificar, arnold sommerfeld (1868- 1951) propuso una correcion y dijo que las orbitas, ademaás de circulares, podian ser tambien elípticas, y donde al principio se observava un unico nivel energetico habia, en realidad, varios subniveles correpondientes a orbitas ligeramente diferentes. con el numero cuantico n, bohr podia definir al radios de una orbita circular, pero para defirnir un eclipse hacia falta, por lo menos, dos radios, por lo que se requeria almenos dos números cuánticos más.
por el físico
entonces Sommerfeld propuso un numero cuántico 1 que detrmina un número mayor de orbitas diferentes.
alemán Friedrich Hund (1896 – 1997) a
partir del estudio de losespectros
MODELO ORBITAL DE BROGLIE El modelo atómico actual llamado "modelo orbital" o "cuántico ondulatorio" se basa en La dualidad ondacorpúsculo de Louis de Broglie que postula que el electrón y toda partícula material en movimiento tienen un comportamiento ondulatorio.
atómicos que enuncia lo siguiente:
Al llenar orbitales de igual energía (los tres orbitales p, los cinco d, o los siete f) los electrones se distribuyen, siempre que sea posible, con susespines paralelos, es decir, que no se cruzan. La partícula subatómica es más estable (tiene menos energía) cuando
Regla de Hund
tiene electrones desapareados (espines
La regla de Hund es
paralelos) que cuando
una regla empírica
esos electrones están
formulada 1 en 1927
apareados (espines
opuestos o antiparalelos).
También se denomina así a la numeración lógica de la multiplicidad de Hund.2