El documento resume la historia de los modelos atómicos desde Demócrito en el 400 a.C. hasta el modelo de Rutherford en 1911. Demócrito propuso que la materia estaba compuesta de átomos indivisibles, aunque esta idea no fue aceptada hasta que Dalton formuló el primer modelo atómico científico en 1808. Posteriormente, modelos como los de Thomson, Bohr y Rutherford refinaron la comprensión de la estructura atómica al proponer la existencia de electrones y núcleos.
2. 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
3. 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.
4. Fue el primer modelo atómico con bases científicas, formulado
en1808 por John Dalton.
El modelo permitió explicar por primera vez por qué las sustancias
químicas reaccionaban en proporciones estequiometrias fijas, y por
qué cuando dos sustancias reaccionan para formar dos o más
compuestos diferentes, entonces las proporciones de estas relaciones
son números enteros.
Por ejemplo 14 g de carbono (C), pueden reaccionar con 16 g de
oxígeno (O2) para formar monóxido de carbono (CO) o pueden
reaccionar con 32 g de oxígeno para formar [[dióxido de carbono
[CO2]](CO2). Además el modelo aclaraba que aún existiendo una gran
variedad de sustancias diferentes, estas podían ser explicadas en
términos de una cantidad más bien pequeña de constituyentes
elementales o elementos. En esencia, el modelo explicaba la mayor
parte de la química orgánica del siglo XIX, reduciendo una serie de
hechos complejos a una teoría combinatoria realmente simple.
5. El modelo atómico de Thompson, es una teoría
sobre la estructura atómica propuesta en 1904
por Joseph John Thompson, quien descubrió
el electrón en 1897, mucho antes del descubrimiento
del protón y del neutrón. En dicho modelo,
el átomo está compuesto por electrones de carga
negativa en un átomo positivo, como un pudín de
pasas
6. Thompson pensaba que los electrones se
distribuían uniformemente alrededor del átomo.
En otras ocasiones, en lugar de una nube de
carga negativa se postulaba con una nube de
carga positiva.
7. Bohr unió la idea de átomo nuclear de Rutherford con
las ideas de una nueva rama de la Ciencia: la Física
Cuántica. Así, en 1913 formuló una hipótesis sobre la
estructura atómica en la que estableció tres
postulados:
El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino
sólo en un cierto número de órbitas estables. En el
modelo de Rutherford se aceptaba un número infinito
de órbitas.
Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite
energía.
Cuando un átomo estable sufre una interacción,
como puede ser el imapacto de un electrón o el
choque con otro átomo, uno de sus electrones puede
pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo.
8.
El átomo de hidrógeno tiene un núcleo con un
protón.
El átomo de hidrógeno tiene un electrón que está
girando en la primera órbita alrededor del núcleo.
Esta órbita es la de menor energía.
Si se le comunica energía a este electrón, saltará
desde la primera órbita a otra de mayor energía.
cuando regrese a la primera órbita emitirá energía en
forma de radiación luminosa.
El átomo de hidrógeno según el
modelo atómico de Bohr
9. El modelo atómico de Rutherford es
un modelo atómico o teoría sobre la estructura
interna del átomo propuesto por el químico y
físico británico-neozelandés Ernest
Rutherford para explicar los resultados de
su "experimento de la lámina de oro",
realizado en 1911.
El modelo de Rutherford fue el primer modelo
atómico que consideró al átomo formado por
dos partes: la "corteza", constituida por todos
sus electrones, girando a gran velocidad
alrededor de un "núcleo", muy pequeño, que
concentra toda la carga eléctrica positiva y
casi toda la masa del átomo.
10. Rutherford Llegó a la conclusión de que la masa
del átomo se concentraba en una región
pequeña de cargas positivas que impedían el
paso de las partículas alfa.
Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo
poseía un núcleo o centro en el cual se
concentra la masa y la carga positiva, y que en
la zona extranuclear se encuentran los
electrones de carga negativa.
11. Antes de que Rutherford propusiera su modelo atómico, los físicos
aceptaban que las cargas eléctricas en el átomo tenían una
distribución más o menos uniforme.
Rutherford trató de ver cómo era la dispersión de las partículas
alfa por parte de los átomos de una lámina de oro muy delgada. Los
ángulos resultantes de la desviación de las partículas
supuestamente aportarían información sobre cómo era la
distribución de carga en los átomos. Era de esperar que, si las
cargas estaban distribuidas uniformemente según el modelo atómico
de Thomson, la mayoría de las partículas atravesarían la delgada
lámina sufriendo sólo ligerísimas deflexiones, siguiendo una
trayectoria aproximadamente recta.
Aunque esto era cierto para la mayoría de las partículas alfa, un
número importante de estas sufrían deflexiones de cerca de 180º, es
decir, prácticamente salían rebotadas en dirección opuesta a la
incidente.
12. Rutherford pensó que esta fracción de partículas
rebotadas en dirección opuesta podía ser
explicada si se suponía la existencia de fuertes
concentraciones de carga positiva en el átomo.
La mecánica newtoniana en conjunción con la ley
de Coulomb predice que el ángulo de deflexión de
una partícula alfa relativamente liviana por parte
de un átomo de oro más pesado, depende del
"parámetro de impacto" o distancia entre la
trayectoria de la partícula y el núcleo
13.
14. En este documento se muestra una breve
historia de los átomos
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