Este documento resume los principales modelos atómicos a lo largo de la historia, comenzando con el modelo de Dalton que propuso que la materia está compuesta de átomos indivisibles. Más adelante, el modelo de Thomson propuso que los átomos estaban compuestos de electrones inmersos en una masa positiva, mientras que Rutherford descubrió que la masa positiva está concentrada en un núcleo central. Bohr luego desarrolló un modelo cuántico donde los electrones orbitan en niveles de energía discretos alrededor

1. Estructura Atómica Autores: Marcos Mancilla S. Francisco Tobar Pérez.

2. Introducción Suponga que toma una muestra del elemento cobre y se divide en pedazos cada vez más pequeños. Leucipo fue el primero que pensó en dividir la materia hasta obtener una partícula tan pequeña que no pudiera dividirse más. Ésta partícula se denomina átomo. En el siguiente trabajo investigaremos sobre las representaciones atómicas y modelos atómicos.

3. Estructura de la materia El filósofo Leucipo sugirió que toda la materia estaba formada por partículas minúsculas, discretas e indivisibles, a las cuáles llamó átomos. Sus ideas fueron rechazadas durante 2000 años, pero a finales del siglo dieciocho comenzaron a ser aceptadas. En 1808, el maestro de escuela inglés, John Dalton, publicó las primeras ideas "modernas" acerca de la existencia y naturaleza de los átomos.

4. Resumió y amplió los conceptos de antiguos filósofos y científicos. Esas ideas forman la base de la Teoría Atómica de Dalton, que es de las más relevantes dentro del pensamiento científico. Dentro de los postulados de Dalton se pueden enunciar: Un elemento está compuesto de partículas pequeñas e indivisibles denominadas átomos. Todos los átomos de un elemento dado tienen propiedades idénticas, las cuales difieren de las de átomos de otros compuestos Los átomos de un elemento no pueden crearse, ni destruirse o transformarse en átomos de otros elementos. Los compuestos se forman cuando átomos de elementos diferentes se combinan entre sí en una proporción fija. Los números relativos y tipos de átomos son constantes en un compuesto dado. Por esta razón se considera a Dalton como el padre de la Teoría Atómica Moderna.

5. Representaciones Atómicas Se utiliza el siguiente sistema de símbolos para representar un átomo o conjunto de átomos: Donde X será el símbolo del elemento. Z es el número atómico y A el número másico.

6. Ejemplo: Se trataría del Selenio (Se) Tiene de número atómico 34 (Z=34, 34 protones) Tiene de número másico 78: A=78, A-Z= n, 78-34=44 neutrones. El número de electrones es igual al de protones dado que el átomo es neutro (no pone nada en la esquina superior derecha); por tanto al ser Z=34 tiene 34 protones y tendrá el átomo neutro 34 electrones (e-).

7. Modelos Atómicos La concepción del átomo que se ha tenido A lo largo de la historia ha variado de acuerdo a los descubrimientos realizados en el campo de la física y la química. A continuación presentaremos los diferentes modelos atómicos propuestos por los científicos de diferentes épocas.

8. Modelo Atómico de Dalton. Fue el primer modelo atómico con bases científicas, fue formulado en 1808 por John Dalton, quien imaginaba a los átomos como diminutas esferas. Este primer modelo atómico postulaba: La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir. Los átomos permanecen sin división, aún cuando se combinen en las reacciones químicas. Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos

9. Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen su propio peso y sus propias características. Los átomos de los diferentes elementos tienen pesos diferentes. Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples. Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. Sin embargo desapareció ante el modelo de Thomson ya que no explica los rayos catódicos, la radioactividad ni la presencia de los electrones (e-) o protones(p+).

10. Modelo Atómico de Dalton.

11. Modelo Atómico de Thomson. Luego del descubrimiento del electrón en 1897 por Joseph John Thomson, se determinó que la materia se componía de dos partes, una negativa y una positiva. La parte negativa estaba formada por electrones, los cuales se encontraban según este modelo inmersos en una masa de carga positiva. Su modelo atómico fue denominado Budín de Pasas.

12. Modelo Atómico de Rutherford. Este modelo fue desarrollado por Ernest Rutherford a partir de los resultados obtenidos en lo que hoy se conoce como el experimento de Rutherford en 1911. Representa un avance sobre el modelo de Thomson, ya que mantiene que el átomo se compone de una parte positiva y una negativa, sin embargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positiva se concentra en un núcleo, el cual también contiene toda la masa del átomo, mientras que los electrones se ubican en una órbita de energía, alrededor del núcleo.

13. Modelo Atómico de Bohr. El modelo Atómico es un modelo cuantizado del átomo que Bohr propuso en 1913 para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Este modelo planetario es un modelo funcional que no representa el átomo en sí sino que explica su funcionamiento por medio de ecuaciones.

14. Niels Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para realizar el modelo que lleva su nombre. Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. En 1913 Niels Bohr, desarrolló su célebre modelo atómico de acuerdo a cuatro postulados fundamentales:

15. Los electrones orbitan el átomo en niveles discretos y cuantizados de energía, es decir, no todas las órbitas están permitidas, tan sólo un número finito de éstas. Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar por estados intermedios. El salto de un electrón de un nivel cuántico a otro implica la emisión o absorción de un único cuanto de luz (fotón) cuya energía corresponde a la diferencia de energía entre ambas órbitas.

16. Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados del momento angular orbital L de acuerdo con la siguiente ecuación: Donde n = 1,2,3,… es el número cuántico angular o número cuántico principal.

17. Modelo atómico de Sommerfeld. Es un modelo atómico hecho por el físico alemán Arnold Sommerfeld ( 1868-1951 ) que básicmente es una generalización relativista del modelo atómico de Bohr (1913). El modelo atómico de Bohr funcionaba muy bien para el átomo de hidrógeno. Sin embargo, en los espectros realizados para átomos de otros elementos se observaba que electrones de un mismo nivel energético tenían distinta energía, mostrando que algo andaba mal en el modelo. conclusión fue que dentro de un mismo nivel energético existían subniveles.

18. En 1916, modificó el modelo atómico de Bohr, en el cual los electrones sólo giraban en órbitas circulares, al decir que también podían girar en órbitas elípticas. Todavía James Chadwick no había descubierto los neutrones, por eso en el núcleo sólo se representan, en rojo, los protones.

19. En 1916, Arnold Sommerfeld, con la ayuda de la relatividad de Albert Einstein, hizo las siguientes modificaciones al modelo de Bohr: Los electrones se mueven alrededor del núcleo en orbitas circulares o elípticas. A partir del segundo nivel energético existen dos o más subniveles en el mismo nivel. El electrón es una corriente eléctrica minúscula.

20. En consecuencia el modelo atómico de Sommerfeld es una generalización del modelo atómico de Bohr desde el punto de vista relativista, aunque no pudo demostrar las formas de emisión de las órbitas elípticas, solo descartó su forma circular.

21. Conclusión. La materia está formada por unas pequeñas partículas llamadas átomos, las cuales son indivisibles, con el pasar de los años, varios científicos han estudiado el átomo, llegando a descubrir dentro de él, partículas Subatómicas llamadas Protón, Neutrón (Los cuales se encuentran dentro del átomo y otorgan la masa) y el Electrón (El cual se encuentra en unas órbitas de energía que se encuentran alrededor del núcleo.