1. Introducción a la
Teoría Atómica

3. Sobre la Teoría Atómica
La revisión de los principales hitos relacionados con la teoría del átomo tiene para el
estudiante algunos aspectos trascendentes:
 Cada teoría atómica fue el resultado de una gran cantidad de observaciones
y experimentos hechos por científicos, que vivieron en la misma época
y cuyos intereses en determinados aspectos de la ciencia eran muy similares.
 Para que se produjera el paso desde un modelo al siguiente, tuvieron que
producirse ciertos avances en otras ciencias, como la física.
 En el proceso involucrado en el nacimiento de un nuevo modelo, el Método
Científico fue la herramienta usada para tal fin.
 El proceso científico tiene las cualidades de ser infinito, creciente y dinámico.

4. Sobre el método científico
OBSERVACIÓN
HIPÓTESIS
EXPERIMENTACIÓ
N
COMPROBACIÓN NO
SI
Leyes TEORÍA

5. Los griegos y el átomo
Aristóteles:
Completando el sistema ideado por Empédocles, establece que
la materia está formada por cuatro elementos: Fuego, Agua, Aire
y Tierra.
Leucipo y Demócrito:
Establecen que la materia está formada por entidades invisibles,
indivisibles y eternas llamadas átomos. Estas están en continuo
movimiento y colisionando entre sí.

6. Modelos empíricos
Durante el siglo XIX eminentes hombres de ciencia exploraron diversas
áreas de la química relacionadas con la combinación de las sustancias en
las reacciones químicas, con los gases y con la formación de compuestos
químicos.
Entre ellas destacan:
 La ley de las proporciones simples (Ley de Proust)
 La ley de las proporciones múltiples (Ley de Dalton)
 La ley de conservación de la masa (Ley de Lavoisier)
 La ley que relaciona el volumen del gas con la
cantidad de partículas que lo componen. (Ley de
Avogadro)

7. Modelo de Dalton
John Dalton recogió las observaciones propias y la de sus contemporáneos y elaboró un
modelo para el átomo. Este establece los siguientes enunciados:
1.) Toda la materia está formada por partículas muy
pequeñas, invisibles, llamadas átomos.
2.) Los átomos de un mismo elemento son idénticos
en todas sus propiedades, incluyendo el peso.
3.) Los compuestos químicos están formados por la combinación de dos
o más átomos de elementos distintos que se asocian entre si en
proporciones numéricas sencillas.
4.) La unión o separación de los átomos se realiza en las reacciones
químicas. En ellas, ningún átomo se crea o se destruye y ningún
átomo se transforma en otro.

8. Experimentos de electricidad
Durante el siglo XVIII las investigaciones relacionadas con la electricidad avanzan a pasos
agigantados. Al finalizar el siglo, los físicos conocerán el comportamiento de la electricidad
en sólidos, líquidos y soluciones salinas. Mencionemos algunos de esos avances:
•1747: Franklin establece las bases
conceptuales de la electricidad.
•1774: Galvani descubre una similitud entre
la conducción eléctrica y el impulso
nervioso.
•1790: Volta desarrolla la primera pila.
•1822: Ampère descubre el
electromagnetismo.
•1831: Faraday descubre el fenómeno de la
conducción eléctrica en solución
acuosa.

9. Alrededor de 1888 William Crookes desarrolla una serie de experimentos para estudiar
la conducción eléctrica en gases.
Para esto construye un tubo en el cual un gas a baja presión es sometido a una descarga
eléctrica. Este tubo fue conocido como Tubo de rayos catódicos.
Crookes descubre en este experimento la presencia de
rayos de naturaleza eléctrica negativa, que
posteriormente serán identificados con los electrones.

10. Modelo de Thomson
Basándose en los experimentos de Crookes y en los propios desarrolla un modelo del
átomo que tiene los siguientes enunciados:
1.) la materia es eléctricamente neutra.
2.) Los átomos que forman la materia son macizos y tiene carga
positiva,
3.) Los electrones están imbuidos en esta estructura, de tal forma
que la carga resultante es cero.
Este modelo se conoce también como
Budín de pasas.

11. Descubrimiento de la radiactividad
natural
A finales de 1800 y comienzos de 1900 se desarrollan
una serie de hallazgos que tendrán una repercusión
importante en las teorías sobre la constitución de la
materia:
1898: Becquerel descubre
emisiones espontáneas en sales
de uranio. Descubrimiento de los
rayos ,  y .
1902: Los esposos Curie descubren
dos nuevos elementos: el
Polonio y el Radio. Se acuña la
palabra Radioactividad, para
distinguir este fenómeno.

12. Experimento de Rutherford
En 1911 Rutherford utiliza los nuevos conocimientos obtenidos por Becquerel y los Curie
para diseñar un experimento que cambiará la visión que se tenía del átomo

13. Modelo de Rutherford
Las conclusiones que Rutherford obtiene de su
experimento, dan por resultado un nuevo modelo del
átomo, que tiene las siguientes características:
1.) El átomo está constituido en su mayos parte por espacio vacío.
2.) En el átomo se distinguen dos partes: Núcleo y Envoltura.
3.) El Núcleo está ubicado en el centro del átomo. Es de carga eléctrica positiva y en
él se concentra toda la masa del átomo.
4.) En la envoltura se encuentran los electrones, en cantidad suficiente para
mantener la neutralidad eléctrica de la materia.
5.) Los electrones giran alrededor del núcleo de la misma manera que los planetas
en el sistema solar .
Este modelo se conoce también como modelo planetario.

14. Modelo de Rutherford

15. Características de las partículas
subatómicas
Partícula Carga Masa Símbolo
Electrón -1 1/1840 e-
Protón +1 1 p+
Neutrón 0 1 n

16. Número atómico (Z) y Número
másico (A)
• El Número Atómico (Z): corresponde a la cantidad de protones que posee un
átomo.
Si el átomo está eléctricamente neutro, el Z, corresponderá al número de electrones
que posee el átomo.
• El Número Másico (A): corresponde a la cantidad de protones y neutrones que
posee un átomo.
Vale decir
A  nºprotones nºneutrones
Y por lo tanto,
nºneutrones  A  Z

17. Simbología para Z y A
Si se quiere representar un elemento cualquiera indicando su Z y A, podemos
hacerlos de las siguientes formas equivalentes:
Sea X el símbolo de un elemento químico cualquiera, entonces
A
X Z
ó
Z X A
Ejemplos:
16 1, 14, 35, 36
8O , 1H 7N 17Cl 17Cl

18. Tipos de Átomos
• Isótopos: Son átomos que tienen el mismo Z y distinto A.
Ejemplos: 17Cl35 y 17Cl36
• Isóbaros: Son átomos que tienen distinto Z e igual A.
Ejemplos: 6C14 y 7N14
• Isótonos: Son átomos que tienen la misma cantidad de
neutrones.
Ejemplos: 5B11 y 6C12
• Cationes: Son átomos que han perdido uno a más
electrones. Presentan carga positiva.
Ejemplos: Ba+2 y Fe+3
• Aniones: Son átomos que han captado uno o más
electrones. Presentan carga negativa.
Ejemplos: S-2 y Cl-

19. Síntesis de la Clase
Modelo de
Leucipo y
Demócrito
Electricidad
Franklin, Galvani,
Volta, Faraday,
Modelo de Crookes, Thomson
Dalton
Modelo de Mecánica Cuantica
Thomson Planck, Einstein.
Leyes ponderales
Proust, Dalton, Avog
adro, Lavoisier.
Modelo de
Rutherford
Modelo de Rutherford-
Bohr
Radiactividad
Becquerel, Esposos
Curie.
Modelo Mecano
Principio de cuántico
Incertidumbre.
Ecuación de Onda
Heisenberg,
Schrödinger.

20. Síntesis de la Clase
LA MATERIA
ISÓBAROS
ISÓTOPOS
ISÓTONOS
IONES
ATOMOS
NÚCLEO ENVOLTURA
NEUTRONES PROTONES ELECTRONES
A Z

21. Espectros de emisión de una onda
electromagnética

24. Espectros atómicos de
emisión
Los cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación, y lo hacen en forma continua, es
decir, la radiación está formada por todas las frecuencias, desde las pequeñas a las grandes.

25. Por el contrario, el espectro de emisión de los
elementos gaseosos a baja presión no es continuo,
sino que la radiación está formada por algunas
frecuencias que se pueden separar por métodos
ópticos (usando un prisma).
Un espectro de absorción atómico se caracteriza
porque hay bandas faltantes

26. Otra manera de esquematizar esta clase de espectros, se muestra en las siguientes
láminas

27. Veamos algunos
ejemplos:

32. Espectros de emisión del
Hidrógeno
El espectro de emisión del hidrógeno es el más sencillo de todos y, por ello, el más estudiado.
Se compone de varias series de bandas, que aparecen en la zona ultravioleta, en la visible y en
el infrarrojo.
La primera serie que se observó fue, por razones
obvias, la de frecuencias correspondientes a la
porción visible del espectro.
La descubrió y estudió el físico suizo J. J. Balmer
(1825 – 1898), por lo que se conoce con el nombre
de serie de Balmer.

33. Balmer encontró una relación empírica para las longitudes de onda de las radiaciones
observadas
1 1 1 
 R   2 
 4 n 
Al estudiar la radiación no visible se detectaron otras series de líneas o rayas que se conocen,
también, con el nombre de sus descubridores:
Lyman, formada por radiación ultravioleta
Paschen, Brackett y Pfund, formadas por radiación infrarroja

34. Posteriormente el físico sueco J. Rydberg (1858 – 1919), encontró una expresión matemática
que incorporaba las relaciones encontradas por los otros físicos, conocida en la actualidad como
la ecuación de Rydberg.
1  1 1 
 R  2  2 
  n1 n2 
Donde n1 y n2 es una variable que puede tomar valores naturales, de manera que n1 <
n2.
Esta ecuación sólo reproduce los valores encontrados experimentalmente, pero no ofrece
ninguna explicación del fenómeno.