El atomo y sus modelos
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El átomo y sus modelos: ¿Qué
cambios paradigmáticos consideras
relevantes?
lanca elia
oronel
Universidad Autónoma de Sinaloa
Preparatoria “Hnos. Flores Magón”
OBJETIVOS:
Describe la evolución histórica de los modelos atómicos y
las aportaciones científicas que dieron lugar al modelo
atómico actual.
Elabora una línea del tiempo para mostrar el desarrollo
histórico en el conocimiento de la estructura del átomo.
http://www.youtube.com/watch?v=p59iyE1aV
oo&feature=related
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_i
niciacion_interactiva_materia/curso/materiale
s/atomo/modelos.htm
EL ÁTOMO Y SUS MODELOS
Desde la antigüedad inquietaba al ser humano el origen del
universo, pero además, el descifrar cómo estaba constituida la
materia.
Las primeras ideas de que la materia es discontinua se remonta
al siglo V a de C. con Leucipo y Demócrito.
Plantearon que la materia está constituida de pequeñas
partículas indivisibles, eternas e indestructibles a las que
denominaron átomos.
Átomo del griego a = no, sin
tomo = dividir. ,partir
Otros griegos como Empédocles y
Aristóteles, haciendo uso de la percepción
y la lógica, mas no de la experimentación,
consideraron que la materia era continua.
Esta idea perduró más de 2000 años.
LOS ÁTOMOS, JOHN DALTON Y SUS POSTULADOS (1803)
La materia esta hecha de átomos que son partículas muy
pequeñas, indivisibles e indestructibles.
Los átomos de un elemento son todos idénticos en cuanto
a masa, tamaño y en cualquier otra propiedad física o
química.
Los átomos de elementos diferentes tienen distinta masa y
diferentes propiedades.
El modelo de átomo
para Dalton es un
cuerpo esférico,
indivisible e
indestructible
Los átomos de dos o más elementos se pueden combinar
en diferentes proporciones para formar más de un tipo de
compuesto.
Los átomos de diferentes elementos se combinan en una
relación simple de números enteros para formar átomos
compuestos (moléculas).
Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que
conserva sus propiedades.
Un elemento es una sustancia que está formada por átomos
iguales.
Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos
distintos combinados en proporciones fijas.
De la teoría de Dalton podemos destacar las siguientes definiciones
DEL ÁTOMO COMPACTO, AL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN
A lo largo del siglo XIX el concepto de átomo fue evolucionando
el descubrimiento del electrón en 1897 y su caracterización
como partícula con carga y masa, hacían evidente que éste
formaba parte de la materia. Y si la materia está formada por
átomos, éstos debían tener electrones.
J.J.Thomson pensó entonces, que si los cuerpos
son eléctricamente neutros, los átomos también
debían serlo. Por tanto, si tienen carga
negativa, deben tener además carga positiva
suficiente para neutralizarla.
Esto llevó a Joseph John Thomson a plantear un nuevo
modelo de átomo.
MODELO ATÓMICO DE THOMSON
El átomo se encuentra formado
por una esfera de carga positiva
en la cual se encuentran
inmersos los electrones de
forma similar a como se
acomodan las pasas en una
gelatina.
Modelo del Pudín o Budín con pasas
EL MODELO ATÓMICO DE JEAN PERRIN
Años después, Jean Perrin propuso un nuevo modelo que a
diferencia del modelo de Thomson, planteaba que los electrones
debieran estar fuera de la esfera positiva.
¿Y QUÉ CON LA CARGA POSITIVA?
Se suponía la existencia de la carga positiva, pero aún no se había
aislado e identificado al protón.
Fue hasta 1919 que Ernest Rutherford logró aislar e identificar a
un protón, esto le valió ser considerado el descubridor de esta
partícula, aún cuando en 1886 ya Eugene Goldstein había
detectado esta partícula.
DOS NUEVOS DESCUBRIMIENTOS: LOS RAYOS X Y LA RADIACTIVIDAD
A finales del siglo XIX se dieron dos grandes descubrimientos
que permitirían investigar la estructura atómica y perfeccionar el
modelo del átomo.
En 1895 Wilhelm Conrad Rôentgen había descubierto los rayos
“X” lo que le valió el primer premio Nóbel de física en 1901.
¿CÓMO SE PRODUCEN LOS RAYOS X?
Las manos de su esposa, primeras
imágenes de Rôentgen.
Hoy sigue siendo uno de los descubrimientos más importantes,
con aplicación en medicina, en metalurgia, en cristalografía, en
detección de contrabando, etc.
EL DESCUBRIMIENTO DE LA RADIACTIVIDAD
El descubrimiento de los rayos X,
llevó al físico francés Henry
Becquerel en 1896, a intentar
producir rayos X a partir de sales de
uranio. Becquerel conocía los
fenómenos de fluorescencia y
fosforescencia en algunas
sustancias y pensó que al
calentarlas o exponerlas a la luz
solar podría conseguir su propósito.
Los experimentos posteriores llevaron a concluir a Becquerel que
la radiación proveniente del compuesto de uranio no tenía nada que
ver con el fenómeno de fluorescencia, sino que era una
característica propia del uranio.
A este nuevo fenómeno lo denominó María
Sklodowska Curie, como: Radiactividad
Marie Curie fue galardonada dos veces con el
premio Nóbel: en 1903 en Física a lado de
Becquerel por sus aportaciones sobre la
radiactividad y en 1911 en química por haber
descubierto el Radio y el Polonio.
+_
Alfa: Son núcleos de helio (con masa 4 uma y carga 2+)
Beta: Electrones acelerados (carga negativa)
Gamma:Radiación electromagnética (similar a los rayos X
Los trabajos posteriores de Rutherford, Thomson, Willard y
colaboradores, encontraron que en presencia de un campo
magnético o eléctrico intenso estas radiaciones se separan en
tres tipos de rayos:
Poder de penetración
Hoy sabemos que la radiactividad es un fenómeno natural
que se presenta en algunos átomos que poseen núcleos
inestable, los cuales al buscar su estabilidad emiten
partículas alfa, beta o radiación gamma.
El experimento de dispersión de las partículas alfa (α)
La radiactividad proporcionó la clave para revelar los secretos del
átomo.
¿Cómo se logró esto? ¿De qué forma se consiguió penetrar en el
átomo y comprobar si era o no un budín de pasas?
En 1911, Ernest Rutherford con su experimento de dispersión de
partículas alfa, daría la pauta para interpretar la distribución de las
partículas en el átomo y con ello el nacimiento de un nuevo
modelo atómico.
Rutherford pensó en las partículas alfa como proyectiles
adecuados para hacerlas incidir sobre una lamina delgada de
oro.
¿De acuerdo al modelo de Thomson qué se esperaba que ocurriese?
¿Qué es lo que se encontró en realidad?
Encontró que la mayoría de las partículas atravesaban sin
desviarse, como era de suponerse, pocas se desviaban y muy
pocas rebotaban hacia atrás. Los resultados llevaron a Rutherford
a concluir que los átomos poseen un núcleo positivo muy
pequeño, alrededor del cual se mueven los electrones.
Modelo atómico de Rutherford