Modelos atómicos, historia, su evolución

2. INTRODUCCIÓN
Modelos Atómicos.
Estos modelos son las distintas
representaciones gráficas de la
estructura y funcionamiento de
los átomos. Los modelos
atómicos han sido desarrollados
a lo largo de la historia de la
humanidad a partir de las ideas
que en cada época se manejaban
respecto a la composición de la
materia.
Los primeros modelos
atómicos se conocen de la
antigüedad clásica, cuando los
filósofos y naturalistas se
aventuraron a pensar y a
deducir la composición de las
cosas que existen, es decir, de
la materia.
Las teorías y modelos son de
algunos filósofos científicos
que hicieron realidad de
poder conocer más a fondo la
estructura de los átomos.

3. INTRODUCCIÓN
En la siguiente tabla podemos observar los descubrimiento y módelos atómicos.

4. INTRODUCCIÓN

5. INTRODUCCIÓN
Modelos Atómicos.
Así es como los modelos atómicos evolucionaron completamente, cada filosofo
científico tuvo un distinto modelo y mejora.

6. Evolución histórica
del
modelo de átomo

7. Átomo: Estructura:
Es la unidad más pequeña de
la materia que tiene
propiedades de un elemento
químico.
Cada sólido, líquido, gas y
plasma se compone de átomos
neutros o ionizados. Los
átomos son microscópicos; los
tamaños típicos son alrededor
de 100 pm.

8. Historia del átomo
El conocimiento del átomo, como todo conocimiento
científico, nace de la curiosidad del hombre por
comprender lo que le rodea en su naturaleza y en su
funcionamiento. Por explicarse los fenómenos naturales.
Los filósofos griegos discutieron mucho sobre la
naturaleza de la materia y concluyeron que el mundo
debía ser más sencillo de lo que parecía.

9. Historia del átomo
En el siglo V a.C. Leucipo sostenía que todas las formas de materia debían
estar constituidas por un mismo tipo de elemento que adoptaba formas
diferentes.
Sostenía, además, que si dividíamos la materia en partes cada vez más
pequeñas, acabaríamos encontrando una porción que no se podría seguir
dividiendo.
Un discípulo suyo, aunque hay quien piensa que podrían ser el
mismo, Demócrito, bautizó a estas partes indivisibles e infinitas de materia con
el nombre de átomos, término que en griego significa “que no se puede dividir”,
y que siempre estarían en movimiento y rodeadas de vacío.

10. Historia del átomo
Unos años más tarde Empédocles (siglo IV a.C.) estableció que la materia estaba
formada por 4 elementos: tierra, agua, aire y fuego.
Aristóteles (siglo III a.C.)agregó el “éter” como quintaesencia, negó la existencia
negó la existencia de los átomos de Demócrito y reconoció la teoría de los 4
elementos, la cual, gracias a su prestigio y al posterior de Platón , se mantuvo
vigente en el pensamiento de la humanidad, perdurando a través de la Edad Media
y el Renacimiento. Hoy sabemos que aquellos 4 elementos iniciales no forman
parte de los 106 elementos químicos actuales.

11. Historia del átomo
En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de
Leucipo y Demócrito. Según la teoría de Dalton:
1.Los elementos están formados por partículas discretas, diminutas e indivisibles, llamadas
átomos, que no se alteran en los cambios químicos.
2.Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el
resto de las propiedades físicas o químicas. Por el contrario, los átomos de elementos
diferentes tienen distinta masa y propiedades.
3.Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos
según una relación numérica sencilla y constante. Por ejemplo, el agua está formada por
2 átomos del elemento hidrógeno y 1 átomo del elemento oxígeno.

12. Historia del átomo
Hoy sabemos que ninguno de estos tres puntos es completamente cierto; sin embargo,
Dalton contribuyó enormemente a entender cómo estaba formada la materia.

13. • Aprendamos un poco sobre John Dalton, él fue un
químico y matemático británico (entre otras muchas
cosas) que vivió durante los años 1766 y 1844, de
donde procede la palabra “Daltonismo”.
• Seguro que sabrás que las personas daltónicas son
aquellas que les es muy difícil distinguir los colores por
un defecto genético.
• Esto te lo contamos como curiosidad ya que fue
Dalton quien escribió sobre esto porque él mismo lo
padecía.
• Aparte, fue el primero en desarrollar un modelo
atómico con bases científicas.
• Basándose en la idea de Demócrito, Dalton concluyó
que el átomo era algo parecido a una esfera
pequeñísima, también indivisible e inmutable.

14. Dalton hizo los siguientes “postulados” (afirmaciones o supuestos):
1. La materia está compuesta por partículas diminutas, indivisibles e indestructibles llamadas átomos.
2. Los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí (es decir, con igual masa y propiedades).
3.Los átomos de diferentes elementos tienen masas y propiedades distintas.
4.Los átomos permanecen sin división, incluso cuando se combinan en reacciones químicas.
5.Los átomos, al combinarse para formar compuestos (lo que hoy llamamos moléculas) mantienen
relaciones simples.
6.Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un
compuesto.
7.Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos. Para Dalton un
átomo era algo así como una pequeña esfera.

15. Este es el Modelo Atómico De Dalton:
Tanto Dalton como Demócrito ya se adelantaban y ya vislumbraban el Principio
de Conservación de la Energía en donde nada se crea ni se destruye, pero
ambos modelos tienen insuficiencias o errores que se conocieron mucho después
y es que los átomos sí pueden cambiar y también pueden dividirse en partículas
más pequeñas.
El átomo NO es la partícula más pequeña. Sabemos ya que existen partículas
subatómicas (que significa más pequeño que el átomo) como por ejemplo los
“quarks”, los “neutrinos” o los “bosones”.

16. Experimentos que
condujeron al
descubrimiento del electrón.

17. Experimentos que condujeron al
descubrimiento del electrón
• Los experimentos de J.J. Thomson con tubos de rayos catódicos
mostraron que todos los átomos contienen pequeñas partículas
subatómicas con carga negativa, llamadas electrones.
• El modelo del budín de pasas de Thomson para el átomo consiste
en electrones con carga negativa ("pasas") dentro de un "budín" con
carga positiva.
• El experimento de la lámina de oro de Rutherford mostró que el
átomo es en su mayoría espacio vacío con un pequeño y
denso núcleo con carga positiva.
• Basado en estos resultados, Rutherford propuso el modelo
nuclear del átomo.

18. Modelo de Thompson.
Inconvenientes.

19. Modelo de Thomson. Inconvenientes.
Características del modelo
atómico de Thomson.
Un átomo se asemeja a una
esfera con materia de carga
positiva y con electrones
(partículas cargadas
negativamente) presentes
dentro de la esfera.
La carga positiva y negativa
es igual en magnitud y, por
lo tanto, un átomo no tiene
carga en su conjunto y es
eléctricamente neutro.
Para tener átomos con carga
neutra, los electrones
deberían estar inmersos en
una sustancia con carga
positiva.
Aunque no era parte
explícita del modelo, este
modelo no tenía núcleo
atómico.

20. Modelo de
Thomson.
Inconvenientes.
• Al crear este modelo, Thomson
abandonó su hipótesis anterior
de “átomo nebular” en la que los
átomos estaban compuestos de
vórtices inmateriales. Como
científico consumado, Thomson
creó su modelo atómico en
basado en las evidencias
experimentales conocidas en su
tiempo.
• A pesar de que el modelo
atómico de Thomson era
inexacto, sentó las bases para
los modelos posteriores más
exitosos. Incluso, condujo a
experimentos que pese a que
demostraron su inexactitud,
llevaron a nuevas conclusiones.

21. Modelo de Thomson. Inconvenientes.
El modelo atómico de Thomson
no pudo explicar cómo se
mantiene la carga en los
electrones dentro del átomo.
Tampoco pudo explicar la
estabilidad de un átomo.
La teoría no mencionó nada
sobre el núcleo del átomo.
Los protones y los neutrones
aún no eran descubiertos y
Thomson un científico serio se
basó principalmente en crear
una explicación con los
elementos científicamente
probados en la época.
Fue rápidamente descartado por
los experimentos de la lámina
de oro.
En este experimento se
demostró que debería existir
algo dentro del átomo con una
fuerte carga positiva y mayor
masa, el núcleo.

22. Descubrimiento del
protón.
El protón fué descubierto por Rutherford en el año
1919.
La historia de su descubrimiento se remonta al
1886, cuando Eugen Goldstein descubrió los
rayos anódicos y demostró que eran partículas
con carga positiva ( iones) producidos a partir de
los gases.

23. Descubrimiento del
protón.
Rutherford se dio cuenta de que,
bombardeando partículas alfa en gas nitrógeno puro, sus
detectores de centelleo mostraban los signos de los
núcleos de hidrógeno. Rutherford determinó que el
hidrógeno sólo podía venir del nitrógeno y que, por tanto,
debían contener núcleos de hidrógeno.
Un núcleo de hidrógeno se desintegraba por el impacto de
la partícula alfa, y formaba un átomo de oxígeno en el
proceso. El núcleo de hidrógeno es, por tanto, presente en
otros núcleos como una partícula elemental, lo
que Rutherford llamó el protón.

25. Experimento de
Rutherford.
• El método experimental de Rutherford
partía de varias láminas delgadas de oro
que serían bombardeadas en laboratorio
con núcleos de helio (partículas alfa, que
tienen carga positiva), midiendo así los
ángulos de desviación del haz de
partículas al atravesar el oro.
• Este comportamiento, que en ocasiones
alcanzó desviaciones de hasta 90°, no
concordaba con el modelo atómico
propuesto por Thompson, imperante en la
época.

26. Experimento de Rutherford.

27. Experimento de Rutherford.
Por otra parte, el modelo de Rutherford establece que el átomo tiene la carga positiva concentrada
en el núcleo y los electrones orbitan alrededor de él.
Si el átomo tuviese la estructura planteada por Thompson, las partículas alfa (positivas), al atravesar
la lámina de oro deberían seguir sus trayectorias o desviarse muy poco.
Sin embargo, lo que ocurrió, es que se vieron desviaciones de estas partículas de hasta 90 y 180°, lo
que demostró que el átomo, efectivamente, tiene la carga positiva concentrada en su centro (como
proponía Rutherford) y no distribuida en una esfera (como proponía Thompson).

28. Experimento de Rutherford.

29. Modelo de Rutherford. Inconvenientes.

30. En su experimento, Rutherford
observó que la mayor parte de las
partículas alfa atravesaban la
lámina sin desviarse.
En tanto, unas pocas se desviaban
en diferentes ángulos y otras
rebotaban.
Con estos resultados planteó su
modelo atómico, conocido como
modelo planetario o nuclear.

31. Modelo
atomico de
Rutherford

32. Planteamientos del modelo planetario:
✓ El átomo está formado por dos
regiones: un núcleo y la corteza.
✓ En el núcleo se concentra la carga
positiva (protones) y la mayor parte de
la masa de átomo.
✓ En la corteza, girando alrededor de
núcleo, se encuentran los electrones con
carga negativa.

33. El principal problema del modelo de Rutherford
fue que asumió que los electrones giraban en
órbitas circulares en torno al núcleo, según esto
los electrones se deberían mover a gran
velocidad, lo que junto con la órbita que
describen los haría perder energía colapsando
con el núcleo.
Hoy se sabe que esto no sucede. Por otro lado,
Rutherford, asumió que el núcleo estaba
formado sólo por partículas positivas, pero
luego se conocerían los neutrones (partículas
neutras).

34. Descubrimiento
del neutrón.

35. Descubrimiento
del neutrón.
En 1932 la revista Nature publicó la
investigación de James Chadwick, en la que
demostraba la existencia del neutrón. Este
descubrimiento condujo al desarrollo de la
bomba atómica.

36. Descubrimiento del
neutrón.
• Nacido en 1891 en condado de Chesire, al
norte de Inglaterra, James Chadwick ha sido
reconocido por su trayectoria como físico y por
adjudicarse el Premio Nobel de Física en 1935 por
el descubrimiento del neutrón.
• A pesar de que fue Ernest Rutherford quien
planteó por primera vez la existencia de esta
partícula, mientras dictaba una conferencia en la
Royal Society de Londres en 1920, Chadwick –
quien trabajó con él en el Laboratorio Físico de
Manchester- logró demostrarlo a través de una
investigación, la cual fue publicada en la edición
de la revista Nature el 27 de febrero de 1932.

37. Descubrimiento
del neutrón.
Los neutrones son partículas subatómicas y sin carga
eléctrica que componen, junto a los protones y electrones, el
núcleo de un átomo. Los átomos son las partículas que forman la
materia, es decir, de lo que todo está formado.
A partir de 1920 se realizaron varios experimentos que intentaron
comprobar las sugerencias de Rutherford, hasta que en 1932,
Chadwick logró verificar la presencia de estas partículas sin
carga en y del mismo tamaño de un protón, del cual ya se tenía
conocimiento.
Los neutrones tienen una función fundamental, y es que sirve
para mantener estable al átomo, dándole la masa necesaria para
que pueda sostenerse a sí mismo. Su descubrimiento no solo le
valió un premio Nobel a Chadwick, sino que también contribuyó al
desarrollo de la fisión nuclear y de la bomba atómica

38. Descubrimiento
del neutrón.
• Antes de su retiro en 1948, el físico
inglés prestó servicios de consultor para
la Comisión de Energía Atómica de las
Naciones Unidas y fue designado
miembro de la Autoridad para la Energía
Atómica de Reino Unido.
• Chadwick falleció en julio de 1974, a
sus 82 años, dejando como legado uno
de los descubrimientos más importantes
y relevantes para entender la
conformación de la materia y la ciencia
en la actualidad.

39. Características generales de
los espectros atómicos.

40. Características
generales de
los espectros
atómicos.
• Estos consisten en una serie de líneas que
corresponden a unas frecuencias determinadas para
las cuales la radiación electromagnética es absorbida o
emitida. Este conjunto de frecuencias es característico
de cada sustancia. Es como un código de barras que
permite identificar la presencia de una sustancia tanto
en un material en el laboratorio como en una estrella
lejana. Dichos espectros fueron asociados a la
estructura atómica. Puesto que los distintos
elementos se diferencian en última instancia en los
átomos que los componen, los espectros deben ser
característicos de dichos átomos y por tanto emitidos
por éstos (en realidad también hay espectros
moleculares).

41. Espectrómetros. Un espectrómetro es un aparato mediante el cual se discriminan y
miden las longitudes de onda o frecuencias emitidas por una sustancia. En el caso de
la luz visible, puede ser un prisma que dispersa a ángulos diferentes las distintas
frecuencias. Para otros rangos del espectro e.m. pueden emplearse rejillas de
difracción y recogerse las medidas en una placa fotográfica. Para radiación de alta
frecuencia (rayos gamma) se emplean otros mecanismos basados en la ionización
producida en un medio natural

42. Modelo de Borh.
Éxitos e
inconvenientes.

43. Modelo de
Borh, éxitos e
inconvenientes.
• Valoración del modelo de Bohr (1885-1962).
• Estableció una clara ruptura entre el mundo de lo
macroscópico y el mundo atómicos. En éste último
los fenómenos son discontinuos, están cuantizados y
las leyes que los expliquen deberán tener en cuenta
esta característica. Entre sus grandes aciertos cabe
citar:
• Permite deducir valores para los radios de las
órbitas y para sus energías.
• Posibilita la deducción teórica de la fórmula de
Rydberg y una concordancia con la realidad hasta
ahora desconocida.

44. Modelo de Borh, éxitos e
inconvenientes.
Entre sus limitaciones tenemos:
•Aún no se desliga de la física clásica ya que se basa en parte en sus principios.
•Las órbitas de los electrones deberían ser elípticas en lugar de circulares como en los sistemas
planetarios.
•Sólo es aplicable al hidrógeno o hidrogenoides (átomos con un sólo electrón He+ o Li2+).
•Los avances en espectroscopia mostraron nuevas rayas en los espectros que el modelo de
Bohr no conseguía explicar.

45. Modelo de Borh, éxitos e
inconvenientes.

46. Modelo
mecanocuántico.
Orbitales y números
cuánticos.

47. Modelo mecanocuántico

48. Modelo mecanocuántico

49. Modelo mecanocuántico

50. Orbitales
y
números
cuánticos.

51. Orbitales

52. Orbitales S

53. Orbitales P

54. Orbitales d

55. Orbitales f

56. La teoría atómica de Dalton fue la base para todos los
modelos que existieron hasta el más actual. Todos
ayudaron en cierto modo para llegar a una respuesta que
tal vez aun no está concluida. Pero nos ayuda a ir
descubriendo y entendiendo que todo lo que vemos,
sentimos y tocamos está formado por ciertas partículas
que gracias a todos los modelos atómicos hemos llegado a
comprender.
Todo este descubrimiento ha pasado por muchas etapas
que con el tiempo se han ido estudiando y avanzando
siempre con la idea de poder entenderlo y llegar a una
respuesta.

57. © 2013-2021 Enciclopedia Diccionario.
https://concepto.de/modelos-atomicos/
Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo
ABC Fichas
https://www.abcfichas.com/estructura-y-partes-
del-atomo/
Concursonice
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_in
teractiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm
Universidad de cordóba
https://www.catedraenresauco.com/historia-del-atomo-la-
radiactividad/
Areaciencias
https://www.areaciencias.com/quimica/m
odelos-atomicos/
Khan Academy
https://es.khanacademy.org/science/ap-
chemistry/electronic-structure-of-atoms-ap/history-of-
atomic-structure-ap/a/discovery-of-the-electron-and-
nucleus
GeoEnciclopedia
https://www.geoenciclopedia.com/modelo-atomico-de-
thomson/
Energía nuclear
https://energia-nuclear.net/que-es-la-energia-
nuclear/atomo/proton
http://www.secst.cl/colegio-
online/docs/29052020_634am_5ed1013dd397
3.pdf
J.E Amargo
https://www.ugr.es/~amaro/radiactividad/tema2/node4.
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58. El físico loco
http://elfisicoloco.blogspot.com/2012/11/aciertos-e-
inconvenientes-de-bohr.html
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orbitales