Modelos atómicos

Por:

Allison Daniela Pineda

Juan Pablo Cárdenas

Modelo atómico de Dalton

• En 1808 Dalton formuló su teoria atómica, teoría que rompía con todas las ideas tradicionales (Demócrito, Leucipo). Introduce la idea de la discontinuidad de la materia, es decir, es la primera teoría cientifiica que considera que la materia está dividida en átomos. Los postulados básicos de esta teoría son: 

• La materia está dividida en unas particulas indivisibles e inalterables llamadas átomos.  -Los áomos son partículas muy pequeñas y no se pueden ver a simple vista. 

• Todos los áomos de un mismo elemento son iguales entre sí, igual masa e iguales propiedades. 

• Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y distintas propiedades. 

• Los compuestos se forman cuando los átomos se unen entre sí, en una relación constante y sencilla. 

• En las reacciones químicas los átomos se separan o se unen; pero ningún átomo se crea ni se destruye, y ningún átomo de un elemento se convierte en átomo de otro elemento.Esta concepción se mantuvo casi durante un siglo

Modelo atómico de thomson

• Tras el descubrimiento del electrón (descubierto por Thomson en el año 1897),  en 1898 Thomson propuso un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia de dicha partícula subatatómica.Su modelo era estático, ya que suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo, y que el conjunto era electricamente neutro. El modelo de Thomson era parecido a un pastel de frutas: los electrones estaban incrustados en una masa esferica de carga positiva. La carga  negativa total de los electrones era la misma que la carga total positiva de la esfera, por lo que dedujo que el átomo era neutro. Thomson también explicó la formación de iones, tanto positivos como negativos.Cuando el átomo pierde algún electrón, la estructura queda positiva y se forman iones positivos; pero si el átomo gana algún electrón, la estructura queda negativa y se forman iones negativos.

Modelo atómico de rutherfordTras el descubrimiento del protón (descubrimiento en el que Rutherford contribuyó), Rutherford formuló su modelo atómco.

En 1911, Rutherford empleó las partículas alfa para determinar la estructura interna de la materia (experimento de la lámina de oro). A partir de ese experimento dedujo que:

• La mayoría de las partículas atraviesan la lámina sin desviarse (99,9%).• Algunas partículas se desvían (0,1%).

Al ver que no se cumplía el modelo propuesto por Thomson, Rutherford formuló el modelo nuclear del átomo. Según este modelo, el átomo estea formado por un núcleo y una corteza:

• Núcleo: aquí se concentra casi la totalidad de la masa del átomo, y tiene carga positiva.• Corteza: está formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares (sistema solar

en miniatura) Así mismo, también dijo que la materia es neutra, ya que la carga positiva del núcleo y la negativa de la corteza se

neutralizan entre sí.Rutherford dedujo que: -La materia está casi vacía; el núcleo es 100.000 veces más pequeño que el radio del átomo.

-La mayoría de las partículas alfa no se desvían porque pasan por la corteza, y no por el núcleo.

-Las que pasan cerca del núcleo se desvían porque son repelidas.

-Cuando el átomo suelta electrones, el átomo se queda con carga negativa, convirtiéndose en un ión negativo; pero si, por el contrario, el átomo gana electrones, la estructura será positiva y el átomo se convertirá en un Ión negativo.

• El átomo es estable.

Modelo atómico de BöhrTras el descubrimiento del neutrón. en 1913 Böhr intentó mejorar el modelo atómico de

Rutherford aplicando las ideas cuánticas de Planck a su modelo. Para realizar su modelo atómico se valió del átomo de hidrogeno; describió el átomo de hidrógeno con un protón como núcleo y con un electrón girando a su alrededor.Las nuevas ideas sobre la cuantizaciónde la energía son las siguientes:

• El átomo está cuantizado, ya que solo puede poseer unas pocas y determinadas energías.• El electrón gira en unas órbitas circulares alrededor del núcleo, y cada órbita es un estado

estacionario que va asociado a un numero natural, "n" (Número cuántico principal), y toma valores del 1 al 7.

• Así mismo, cada nivel "n" está formado por distintos subniveles, "l". Y a su vez, éstos se desdoblan en otros (efecto Zeeman), "m". Y por último, hay un cuarto Nro que se refiere al sentido, "s".

• Los niveles de energía permitidos son múltiplos de la constante de planck.• Cuando un electrón pasa de un nivel de energía a otro, se absorve o se emite energía.

Cuando el electrón está en n=1 se dice que está en el nivel fundamental (nivel de mínima energía); al cambiar de nivel el electrón absorve energía y pasa a llamarse electrón excitado.

Böhr situó a los electrones en lugares exactos del espacio. Es el modelo planetario de Böhr.

Modelo atomico de Sommerfeld

Sommerfeld perfecciono el modelo atómico de Bohr intentando paliar los dos principales defectos de este. Para hacer coincidir las frecuencias calculadas con las experimentales, Sommerfeld postula que el núcleo del atomo no permanece inmóvil, sino que tanto el núcleo como el electrón se mueven alrededor del centro de masas del sistema, que estaría situado muy próximo al núcleo.

Para explicar el desdoblamiento de las líneas espectrales, observando al emplear espectroscopios de mejor calidad, Sommerfeld supone que las orbitas del electrón pueden ser circulares y elípticas.

Introduce el número cuántico secundario o azimutal, en la actualidad llamado l, que tiene los valores 0, 1, 2,…(n-1), e indica el momento angular del electrón en la orbita en unidades de , determinando los subniveles de energía en cada nivel cuántico y la excentricidad de la orbita.

Modelo mecano-cuánticoEs el modelo actual; fue expuesto en 1925 por Heisenberg y Schrodinger. Aspectos característicos:• Dualidad onda-partícula: Broglie propuso que las partículas materiales tienen propiedades ondulatorias, y

que toda partícula en movimiento lleva una onda asociada.• Principio de indeterminación: Heisenberg dijo que era imposible situar a un electrón en un punto exacto del

espacio.Las ecuaciones del modelo mecano-cuántico describen el comportamiento de los electrones dentro del átomo, y recogen su carácter ondulatorio y la imposibilidad de predecir sus trayectorias exactas.

Así establecieron el concepto de orbital región del espacio del átomo donde la probabilidad de encontrar un electrón es muy grande.

Características de los orbitales:• La energía está cuantizada.• Lo que marca la diferencia con el modelo de Böhr es que este modelo no determina la posición exacta del

electrón, sino la mayor o menor probabilidad.• Dentro del átomo, el electrón se interpreta como una nube de carga negativa, y dentro de esta nube, en el

lugar en el que la densidad sea mayor, la probabilidad de encontrar un electrón también será mayor.

El comportamiento de los elctrones dentro del átomo se describe a través de los números cuánticos. Los números cuánticos se encargan del comportamiento de los electrones, y la configuración electrica de su distribución.  

Y por último, dada la cantidad de elementos, se necesitaba una clasificación. Hoy en día se utiliza la Tabla Periodica, aunque le precedieron muchos otras propuestas. En la Tabla Periodica los elementos se clasifican según el número atómico.

Aporte de jean baptiste (perrin)

• En 1926 recibió el premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la discontinuidad de la materia y su descubrimiento del equilibrio de sedimentación. También demostró que los rayos catódicos son portadores de cargas negativas. De sus investigaciones sobre el movimiento browniano dedujo un valor para el númeroero de Lodschmidt, es decir, el número de moleculas contenidas en un centímetro cúbico de gas en condiciones normales.