2. ÍNDICE
1. Introducción
2. ¿Qué es modelo atómico?
3. Historia y modelos atómicos
3.1 Modelo Atómico De Dalto
3.2 Modelo Atómico De Thomson
3.3 Modelo Atómico De Rutherford
3.4 Modelo Atómico De Bohr
3.5 Modelo Atómico De Perrin
3.6 Modelo Atómico De Sommerfeld
3.7 Modelo Atómico De Schrödinger
3.8 Modelo Atómico De Dirac-Jordan
4. Modelo atómico actual
5. Ejercicios resueltos
6. Conclusión
7. Bibliografía
3. INTRODUCCIÓN:
Este trabajo tiene como finalidad:
Conocer la historia del átomo.
Conocer las diferentes estructuras atómicas.
Conocer los distintos modelos atómicos de constitución de la materia.
4. 2. ¿Qué es un modelo atómico?
Es una explicación a la estructura de la mínima cantidad de materia en la que se
creía que se podía dividir una masa.
3. Historia del modelo atómico y tipos de
modelos:
Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la
materia.
Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia
estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más
pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir
"indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables
e indivisibles.
Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los
filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los
átomos fuera tomada de nuevo en consideración.
3.1 Modelo Atómico de Dalton:
En 1808, Dalton publicó sus ideas sobre el modelo atómico de la materia las cuales han
servido de base a la química moderna. Los principios fundamentales de esta teoría son:
1. La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles
llamadas átomos.
5. 2. Hay distintas clases de átomos que se distinguen por su masa y sus
propiedades. Todos los átomos de un elemento poseen las mismas
propiedades químicas. Los átomos de elementos distintos tienen propiedades
diferentes.
3. Los compuestos se forman al combinarse los átomos de dos o más elementos
en proporciones fijas y sencillas. De modo que en un compuesto los de
átomos de cada tipo están en una relación de números enteros o fracciones
sencillas.
4. En las reacciones químicas, los átomos se intercambian de una a otra
sustancia, pero ningún átomo de un elemento desaparece ni se transforma en
un átomo de otro elemento.
.
3.2 Modelo Atómico De Thomson
Al ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico inglés J.J.Thomson propuso,
en 1904, que la mayor parte de la masa del átomo correspondería a la carga positiva, que
ocuparía la mayor parte del volumen atómico. Thomson imaginó el átomo como una
especie de esfera positiva contínua en la que se encuentran incrustados los electrones,
más o menos como las uvas pasas en un pudin.
Este modelo del “pudin de pasas” de Thomson era bastante razonable y fue aceptado
durante varios años, ya que explicaba varios fenómenos, por ejemplo los rayos catódicos
y los canales
6. 3.3 Modelo De Rutherford
Rutherford, basándose en los resultados obtenidos en sus experimentos de
bombardeo de láminas delgadas de metales, estableció el llamado modelo atómico de
Rutherford o modelo atómico nuclear.
El átomo está formado por dos partes: núcleo y corteza.
El núcleo es la parte central, de tamaño muy pequeño, donde se encuentra toda la carga
positiva y, prácticamente, toda la masa del átomo. Esta carga positiva del núcleo, en la
experiencia de la lámina de oro, es la responsable de la desviación de las partículas alfa
(también con carga positiva).
La corteza es casi un espacio vacío, inmenso en relación con las dimensiones del núcleo.
Eso explica que la mayor parte de las partículas alfa atraviesan la lámina de oro sin
desviarse. Aquí se encuentran los electrones con masa muy pequeña y carga negativa.
Como en un diminuto sistema solar, los electrones giran alrededor del núcleo, igual que
los planetas alrededor del Sol. Los electrones están ligados al núcleo por la atracción
eléctrica entre cargas de signo contrario.
3.4 Modelo Atómico De Bohr
En 1913 Bohr publicó una explicación teórica para el espectro atómico del hidrógeno.
Basándose en las ideas previas de Max Plank, que en 1900 había elaborado una teoría
sobre la discontinuidad de la energía (Teoría de los cuantos), Bohr supuso que el átomo
solo puede tener ciertos niveles de energía definidos.
Bohr establece así, que los electrones solo pueden girar en ciertas órbitas de radios
determinados. Estas órbitas son estacionarias, en ellas el electrón no emite energía: la
energía cinética del electrón equilibra exactamente la atracción electrostática entre las
cargas opuestas de núcleo y electrón.
El electrón solo puede tomar así los valores de energía correspondientes a esas órbitas.
Los saltos de los electrones desde niveles de mayor energía a otros de menor energía o
viceversa suponen, respectivamente, una emisión o una absorción de energía
electromagnética (fotones de luz).
Sin embargo el modelo atómico de Bohr también tuvo que ser abandonado al no poder
explicar los espectros de átomos más complejos. La idea de que los electrones se mueven
alrededor del núcleo en órbitas definidas tuvo que ser desechada. Las nuevas ideas sobre
el átomo están basadas en la mecánica cuántica, que el propio Bohr contribuyó a
desarrollar
7. 3.5Modelo Atómico De Perrin
Jean-Baptiste Perrin (1870-1942) modifico el modelo de Thomson sugiriendo por primera
vez que las cargas negativas son externas al “budín”.
3.6 Modelo Atómico De Sommerfeld:
En 1916, Arnold Sommerfeld (1868-1951) con la ayuda de la teoría de la reactividad de
Albert Einsten (1876-1955) hizo las siguientes modificaciones al modelo de Bohr:
a) Los electrones se mueven alrededor del núcleo en orbitas circulares o elípticas.
b) A partir del segundo nivel energético existen dos o más subniveles en el mismo nivel.
c) El electrón una corriente.
Para describir los nuevos subniveles, Sommerfeld introdujo un parámetro llamado
número cuántico azimutal, que designo con la letra L.
8. 3.7Modelo Atómico De Schrödinger
Partiendo de las ideas de Planck y Louis de Broglie (1892-1987) y aplicando las
matemáticas de William Rowan Hamilton (1805-1865), Edwin Schrodinger (1887-
1961) desarrollo un modelo matemático en donde aparecen tres parámetros: N, L y M,
no fijo trayectorias determinadas para los electrones, solo la probabilidad de se hallen en
una zona explica parcialmente los espectros de emisión de todos los elementos. Sin
embargo, a lo largo del siglo XX han sido necesarias nuevas mejoras del modelo para
explicar otros fenómenos espectrales.
3.8 Modelo Atómico De Dirac-Jordán
Basándose en la mecánica cuantica ondulatoria, ampliaron los conocimientos anteriores,
y en 1928 Paúl Dirac (1902-1984) logró una descripción cuantico-relativista del
electrón, predicando la existencia de la antimateria. En las ecuaciones de Dirac y
Pascual Jordán (1902-1980) aparece el cuarto parámetro con característica cuantica,
denominado S, además de los ya conocidos N, L y M.
4.Modelo Atómico Actual:
La imposibilidad de dar una explicación teórica satisfactoria de los espectros de los
átomos con más de un electrón con los principios de la mecánica clásica, condujo al
desarrollo del modelo atómico actual que se basa en la mecánica cuántica.
9. También es conocido como el modelo atómico de orbitales, expuesto por las ideas de
científicos como: E. Schrodinger y Heisenberg. Establece una serie de postulados, de los
que cabe recalcar los siguientes:
El electrón se comporta como una onda en su movimiento alrededor del núcleo
No es posible predecir la trayectoria exacta del electrón alrededor del núcleo
Existen varias clases de orbitales que se diferencian por su forma y orientación en
el espacio; así decimos que hay orbitales: s, p, d, f.
En cada nivel energético hay un número determinado de orbitales de cada clase.
Un orbital atómico es la región del espacio donde existe una probabilidad
aceptable de que se encuentre un electrón. En cada orbital no puede encontrarse
más de dos electrones.
Ejercicios:
10. CONCLUSIÓN:
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 aún 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.
