Modelos atómicos de la materia

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• El origen de la teoría atómica de la materia se remonta a Demócrito y Leucipo, que planteaban que el Universo estaba formado por una partícula indestructible a la que llamaron átomo.

• Pero estas ideas fueron desestimadas por Aristóteles, quien sostenía que la materia era continua y estaba constituida por 4 elementos esenciales:

• aire, • fuego, • tierra y • agua.

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Se mantuvieron por mas de 2000 años, hasta que evidencias experimentales y el desarrollo natural del conocimiento llevaron a proponer en 1808 al inglés John Dalton su Teoría Atómica de la Materia, las que se resume en:

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John Dalton presenta un modelo atómico con el que se inicia el estudio del átomo. Lo propone entre los años 1803 y 1808.

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Toda la materia está formada por átomos Los átomos de un mismo elemento son de

la misma clase y tienen igual masa Los átomos son partículas indivisibles e

invisibles Los átomos que forman los compuestos

están en una relación de números enteros y sencillos

Los cambios químicos corresponden a una combinación, separación o reordenamiento de átomos.

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William Crookes en el año 1850 construyó un tubo de descargas conocido como el tubo de Crookes.

Consistía en un tubo de vidrio con electrodos metálicos en sus extremos, conectados a una fuente de energía de corriente continua.

Al hacer vacío se observa la emisión de luz, que viaja desde el cátodo (polo negativo) hacia el ánodo (polo positivo).

Como la luminosidad venía del cátodo se les llamó Rayos catódicos.

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La proyección del ánodo en la pantalla fluorescente, indica que los rayos viajan en línea recta desde el cátodo.El haz de rayos catódicos en presencia de un campo eléctrico, se desvía hacia la placa positiva, dando prueba de su carga eléctrica negativa.El paso de los rayos catódicos transfiere energía térmica y cinética a las aspas.

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Thomson construyó un tubo de descarga en el que dispuso un campo eléctrico en oposición a un campo magnético, los cuales fueron regulados de tal manera que no se observara desviación de los rayos catódicos. Esto último ocurre cuando la intensidad de ambos campos es igual.

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Determinó la carga del electrón a través del experimento de gotitas de aceite suspendidas en un campo eléctrico.

Para el electrón obtuvo la carga de -1,6 x 10 -19 Coulomb. Con la combinación de los experimentos de

Millikan y Thomson se determinó la masa del electrón

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Carga ---------------- = 9,109 x 10 -31 Kg Carga/masa

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Fue el primero en proponer un modelo estructural interno del átomo.

Postula que el átomo debe ser una esfera compacta positiva en la cual se encontrarían incrustados los electrones en distintos lugares, de manera que la cantidad de carga negativa sea igual a la carga positiva

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• También es conocido como el modelo planetario, debido a su semejanza con el sistema solar.

• Descubre la carga positiva a la cual llamó protón , por lo que su masa era de

• 1,67 x 10 -24 Kg.• Comprobó que la mayor parte de la masa del

átomo estaba al centro, al que llamó NUCLEO.

• Este estaba formado por protones y a su alrededor se encontraban los electrones, separados a una distancia tal que las partículas alfa pasaban sin problema.

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Supone la existencia de otra partícula, pero no lo demuestra

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Según las leyes clásicas de la física cuando el electrón gira alrededor de un centro (núcleo) de potente atracción debe irradiar luz u otra clase de energía. Irradiaría toda su energía y pronto caería un espiral sobre el núcleo; pero sabemos que esto no sucede

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El modelo de Rutherford distingue un núcleo, El modelo de Rutherford distingue un núcleo, formado de protones y neutrones y una formado de protones y neutrones y una envoltura que son los electrones. Sin embargo, envoltura que son los electrones. Sin embargo, este modelo no da información de cómo se este modelo no da información de cómo se distribuyen los electrones ni explica el hecho de distribuyen los electrones ni explica el hecho de que los átomos emitan o reciban energía.que los átomos emitan o reciban energía.

El argumentó: dado que estamos en presencia de partículas, las cuales presentan carga eléctrica, necesariamente debe producirse una atracción entre ellas.

Por lo tanto, el núcleo ejercerá atracción sobre el electrón, a tal punto de que el electrón empezará a proyectarse rápidamente al núcleo con la consecuencia de destruirlo

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Comprueba la existencia de otra partícula en el núcleo, la cual no tiene carga eléctrica, pero tiene una masa igual a la del protón y es el Neutrón.

Con esta nueva información se logra determinar que el átomo tiene protones, neutrones y electrones.

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• Propone una mejora al modelo de Rutherford, ya que argumentó lo siguiente:

• Dado que estamos en presencia de partículas, las cuales presentan carga eléctrica, necesariamente debe producirse una atracción entre ellas.

• Supuso que existía una relación entre la fuerza centrípeta y la fuerza eléctrica , además dijo que la energía total del sistema era igual a la suma de la energía potencial y la energía cinética.

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Como calcular la energía de cada nivel El radio de cada órbita Y la velocidad del electrón en dicha órbita. Estas se basaron en el átomo de Hidrógeno.

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Existen niveles de energía permitidos, que van de n igual a uno a infinito.

Hay órbitas estacionarias en la cuales se mueve el electrón. No se manifiesta energía en estas órbitas.

El electrón podrá saltar de un nivel a otro de energía, sólo si se le entrega un cuantum de energía, expresado en valores enteros y no en fracciones.

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Cuando el electrón pasa de un nivel menor a uno de mayor energía, ese proceso se llama absorción. Si va de uno mayor a uno menor, se llama emisión.

Para que ocurra ese salto entre los niveles deberá procurar una frecuencia tal que concuerde con esa diferencia de energética.

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Se puede calcular la energía para cada nivel.

El radio de cada órbita La velocidad del electrón en dicha órbita.

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No pudo ser aplicado a otros átomos, puesto que seguía asumiendo un átomo plano

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Alrededor del núcleo existe un alta probabilidad de encontrar electrones que giran en orbitales concéntricos.

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