Este documento resume los principales modelos atómicos desde los filósofos griegos hasta el modelo actual de nube de electrones. Comienza con las primeras teorías de los filósofos griegos como Demócrito, luego pasa a describir los modelos de Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr y Schrödinger, culminando con el modelo actual de nube de electrones propuesto por Schrödinger.

1. Cap. 4
Estructura del Átomo
Escuela Superior Francisco Oller
Cataño, PR
Química
Profa. Alba Ruiz

2. Desarrollo de Átomo y
Modelos atómicos
Filósofos
Dalton
Thompson
Rutherford
Bohr
Schrödinger

3. Los átomos que
presenta la ilustración
se han organizado
para formar los
caracteres japoneses
kanji que significa
átomo

4. ¿Que es esto? ¿De que esta ¿Que es esto?
hecho?
Figura a muestra una micrografía electrónica escaneada
en color que muestra un mecanismo de engranajes
construido mediante el ordenamiento preciso de átomos
individuales.
La figura b muestra un montículo de átomos de oro
(amarillo, rojo, marron) se diferencia fácilmente del sustrato
de grafito (verde) sobre el que reposa

5. Primeras Teorías Acerca de la
Materia

6. Los Filósofos
 Muchos filósofos griegos pensaron que la
materia estaba conformada por:

7. Los Filósofos
 Aire, tierra, fuego y agua.
 También relacionaron las propiedades con cada
uno de los componentes básicos de la materia.
 Las parejas de propiedades opuestas, como
caliente y frío, húmedo y seco, reflejaron la simetría
y el equilibrio que los filósofos observaron en la
naturaleza.
 Estas creencias no científicas e incorrectas no se
disiparon hasta la década de 1800.

8. Los Filósofos
 El filósofo griego Demócrito (460-370 a.C.)
fue la primera persona en proponer la idea
de que la materia NO era divisible
infinitamente.
 Creía que la materia estaba compuesta por
partículas diminutas individuales llamadas
átomos.
 Sus creencias estaban muy adelantadas con
respecto a su tiempo.

9. Los Filósofos: Ideas de Demócrito
 La materia está compuesta por un espacio
vacío a través del cual se mueven los
átomos.
 Los átomos son sólidos, homogéneos,
indestructibles e indivisibles.
 Diferentes clases de átomos tienen
tamaños y formas distintas.
 Las diferentes propiedades de la materia
se deben al tamaño, la forma y el
movimiento de los átomos.
 Los cambios evidentes en la materia
provienen de los cambios en las
agrupaciones de átomos y no de los
átomos en sí.

10. Los Filósofos: Ideas de Demócrito
 Demócrito enfrentó críticas de otros filósofos que
preguntaban: ¿Qué mantiene unidos a los átomos?
 Aristóteles rechazó la “teoría” atómica de Demócrito
en su totalidad, una de sus críticas mas importantes
tuvo que ver con con la idea de que los átomos se
movían por un espacio vacío. No podía creer que
pudiera existir “nada”de un espacio vacío.
 Las ideas de Demócrito no estaban sustentadas
con evidencia científica. Desafortunadamente la
influencia de Aristóteles era tal que la negación de
la existencia de los átomos prevaleció por unos
2,000 años.

11. John Dalton (1766-1844)
 Siendo maestro de escuela comienza el
desarrollo de la teoría atómica moderna
 Revivió y revisó las ideas de Demócrito con
base en los resultados de la investigación
científica que realizó.
 La teoría atómica de Dalton se resume en
cinco puntos principales:

12. John Dalton: Teoría Atómica
 Toda materia se compone de partículas
pequeñas llamadas átomos.
 Todos los átomos de un elemento dado
son idénticos y tiene el mismo tamaño,
la misma masa y las mismas
propiedades químicas. Los átomos de
un elemento específico son diferentes a
los de otro elemento.
 Los átomos no pueden crearse ,
dividirse en partículas mas pequeñas ni
destruirse.
 Diferentes átomos se combinan en
relaciones simples de números enteros
para formar compuestos.
 En una reacción química, los átomos se
separan, se combinan o se reordenan.

13. Modelo atómico de Dalton
Esfera sólida e indivisible
Se compara con una bola de billar

14. Átomo
 Partícula más pequeña de un elemento que
retiene todas las propiedades de dicho
elemento; es eléctricamente neutro, de forma
esférica y esta compuesto de electrones,
protones y neutrones.

15. Descubrimiento del electrón
 El físico inglés Sir William Crookes observó,
mientras trabajaba en su laboratorio, un destello de
luz que se forma dentro de un tubo al vacío.
 Debido a que el destello se formaba en el extremo
negativo del tubo, llamado cátodo, le llamo a esa
radiación, rayo catódico.
 Este descubrimiento accidental condujo a la
invención de uno de los aparatos tecnológicos mas
importantes del siglo XX: la televisión.

16. Descubrimiento del electrón

17. Descubrimiento del electrón
 Loscientíficos continuaron sus
investigaciones utilizando tubos de rayos
catódicos y hacia finales de la década de
1800 estaban convencidos de lo siguiente:
 Los rayos catódicos eran en realidad una
corriente de partículas cargadas.
 Las partículas llevaban carga negativa.
 Concluyeron que las partículas negativas del rayo
se encontraban en todas las formas de la materia
 Llamaron a estas partículas electrones.

18. Descubrimiento del electrón

19. Descubrimiento del electrón
 J.J.Thomson (físico inglés) realizó
experimentos con tubos al vacío buscando
establecer la razón entre la masa y la carga
del electrón.
 Al establecer la razón masa/carga del
electrón la comparo con otras razones
conocidas y concluyó que la masa de la
partícula cargada era menor a la masa del
hidrógeno, el átomo mas liviano conocido.

20. Descubrimiento del electrón
 El impacto fue grande, es decir, Dalton estaba
equivocado, los átomos son divisibles en partículas
mas pequeñas.
 Thomson identificó la primera partícula subatómica:
el electrón.
 Robert Millikan (físico estadounidense) determinó la
carga del electrón: -1
 Se descubrió que la materia es neutra.
 Thomson propone un nuevo modelo de átomo

21. Descubrimiento del electrón
 Modelo atómico de J.J. Thomson
 Se compara con un muffin o pastel de pasas

22. El átomo nuclear
 Ernest Rutherford (1871-1937): realizó
estudios sobre la interacción de las partículas
alfa (partículas radiactivas cargadas
positivamente) con la materia sólida.
 Diseñó y condujo, junto a otros científicos, un
experimento para observar si las partículas
alfa desviaban su trayectoria al atravesar una
delgada lámina de oro.

23. El átomo nuclear

24. El átomo nuclear
 Rutherford concluyó que el modelo de pastel de
pasas estaba incorrecto.
 Concluyó que el átomo era principalmente un
espacio vacío por el cual se mueven los electrones.
 También concluyó que había una diminuta y densa
región que denominó núcleo, ubicado en el centro
del átomo.
 Según su modelo, los electrones giran en un
espacio vacío alrededor de un núcleo positivo, de
esta forma se mantiene su atracción.

25. El átomo nuclear
 Teoría atómica de Rutherford

26. El átomo nuclear
 Modelo atómico de Rutherford
 Comparado con un melocotón
-
- -
- -
-
- + -
- -
-
-

27. El átomo nuclear
 Tiempo después, Rutherford perfeccionó su
concepto del núcleo y por tanto su modelo de
átomo.
 Concluyó que el núcleo contenía partículas
positivas llamadas protones.
 Un protón es una partícula subatómica con carga de
+1.
 En 1932, el físico inglés, James Chadwick,
demostró que el núcleo también contenía otra
partícula subatómica neutra llamada neutrón.
 El neutrón no tiene carga pero posee una masa
casi igual a la del protón.

28. El átomo nuclear
 Por tanto, las tres partículas subatómicas –
electrón, protón y neutrón – constituyen los
bloques funcionales de todos los átomos.
 El núcleo, formado por protones y neutrones,
forman el 99.97% de la masa del átomo.
 Por esta razón, generalmente, la masa de los
electrones, casi no se toma en consideración
para determinar la masa del átomo.

29. Modelo atómico de Bohr
 Este modelo se le compara con el sistema
planetario.
 Bohr proponía que los electrones se
encuentran en niveles de energía
(comparados con las órbitas de los planetas)
dando vueltas alrededor del núcleo (que
sería el sol) en un espacio vacío.
 Proponía que los electrones permanecía en
estos niveles y no salían de el.

30. Modelo atómico de Bohr
Niveles de
energía
(líneas)
Núcleo:
Protónes y Electrones
Neutrones (girando)

31. Modelo Atómico de Nube de
Electrones
 Propuesto por Erwin Schrödinger, es el
modelo actual del átomo.
 Se le compara con aspas de un abanico al
girar por la velocidad en que viajan los
electrones alrededor de un pequeño y denso
núcleo, formando una nube.
 Propone un espacio amplio por donde se
mueven los átomos

32. Modelo Atómico de Nube de
Electrones
Protones
Neutrones