Modelos atómicos de Dalton a Rutherford

El Mundo Atómico
Profesor José Luis Gajardo

Primeras discusiones acerca
de la materia
Los filósofos griegos fueron los primeros en buscar explicaciones o
principios que explicaran la Naturaleza (physis) de las cosas.
Por ejemplo, Tales de Mileto (siglos V y VI a.c.) postulaba que la sustancia
fundamental del Universo era el agua, que a partir de ella era posible
explicar la constitución de todas las cosas.
Una visión diferente tuvo Empédocles (V a.c.), quien sostenía que eran
cuatro las sustancias fundamentales: el agua, el aire, el fuego y la tierra, y
que de la mezcla de ellas se podían obtener todos los elementos de la
naturaleza.

Una de las discusiones que se daban en el mundo antiguo en relación a
la materia, era si esta era siempre divisible (continua), o si tenía un límite
(discreta).
Mientras algunos filósofos postulaban que la materia era continua, es
decir, que siempre se podía seguir subdividiendo, otros sostenían que era
discreta, es decir, que había un limite en la que aquella no podía seguir
subdividiéndose. Ese límite, o partícula fundamental, fue llamada
ÁTOMO (sin división).
Los principales defensores de esta idea fueron Demócrito de Abdera y
Leucipo de Mileto (ambos filósofos griegos que vivieron en el siglo V a.c.)

El concepto de átomo existe desde la Antigua Grecia
propuesto por los filósofos griegos Demócrito,
Leucipo y Epicuro, sin embargo, no se generó
el concepto por medio de la experimentación sino
como una necesidad filosófica que explicara la
realidad, ya que, como proponían estos pensadores,
la materia no podía dividirse indefinidamente, por lo
que debía existir una unidad o bloque indivisible e
indestructible que al combinarse de diferentes
formas creara todos los cuerpos macroscópicos
que nos rodean.
Los Atomistas
Demócrito
Leucipo

Modelos Atómicos

Modelo Atómico de Dalton
El modelo atómico de Dalton fue el primer modelo
atómico con bases científicas, formulado en 1808.
El modelo permitió aclarar por primera vez por qué
las sustancias químicas reaccionaban en proporciones estequiométrícas
fijas (Ley de las proporciones constantes), y por qué cuando dos
sustancias reaccionan para formar dos o más compuestos
diferentes, entonces las proporciones de estas relaciones son números
enteros (Ley de las proporciones múltiples). Por ejemplo 12 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).
Además el modelo aclaraba que aun existiendo una gran variedad de
sustancias diferentes, estas podían ser explicadas en términos de una
cantidad más bien pequeña de constituyentes elementales o elementos.

Postulados del modelo atómico de Dalton
- La materia está formada por partículas muy pequeñas
llamadas átomos, que son indivisibles e indestructibles.
- Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen la misma
masa y propiedades. Los átomos de diferentes elementos tienen masas
diferentes.
- Los átomos permanecen sin división, aún cuando se combinen en
las reacciones químicas.
- 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.
- Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más
elementos distintos.

Modelo Atómico de Dalton
Actividad: señala los errores o imprecisiones en
el modelo atómico de Dalton

Modelo Atómico de Thomson
El modelo atómico de Thomson fue propuesto
en 1904 por Joseph John Thomson.
Thomson descubrió el electrón en 1898, mucho
antes del descubrimiento del protón y del neutrón.
J. J. Thomson fue quien realizó el primer
experimento interesante que condujo a un modelo
sobre la composición de los átomos.
Entre los años 1898 a 1903, estudió la descarga eléctrica que se
produce dentro de tubos al vacío parcial(algo de aire), llamados
Tubos de “Rayos catódicos”.

Rayos Catódicos
Cátodo (electrodo
negativo) Ánodo (electrodo
positivo)
Campo eléctrico. Provoca
desviación de los rayos

Los rayos catódicos se propagan en
línea recta
Los rayos catódicos son un flujo de
partículas
http://www.youtube.com/
watch?v=1dPv5WKBz9k

Conclusiones de
Thomson
- Los rayos se propagan en línea recta desde el cátodo hacia
el ánodo
- Son desviados por los campos eléctricos y magnéticos. EL
sentido de su desviación demuestran que tienen carga
eléctrica negativa.
- Producen fluorescencia en determinadas sustancias.
- Producen efectos mecánicos tales como el movimiento, por
choque, de unas aspas que se interponen en su camino, lo
que evidencia que tienen masa.

- La relación entre la carga y la masa de éstas partículas es
siempre la misma (1,75 • 1011 C/kg), independiente del gas
presente en el tubo o material del cual están hechos los
electrodos.
- Las partículas componentes de los rayos catódicos, a las
cuales llamaremos electrones, son partículas presentes en
toda la materia.
- La masa de éstas partículas es considerablemente menos a
la del átomo más ligero, lo que demuestra que, a su vez, los
átomos están formados por partículas aún más sencillas.

Modelo Atómico de Thomson
El modelo atómico de Thomson
fue apodado “Budín de pasas”.
En el, se señala una masa de
carga positiva y los electrones
incrustados en ella, de carga
negativa.
Actividad: señala los errores o imprecisiones en
el modelo atómico de Thomson

Modelo Atómico de
Rutherford
Rutherford aprovechó el descubrimiento reciente de la radiactividad
natural y bombardeó láminas muy finas de oro con partículas alfa, con el
fin de investigar la distribución de las cargas en el átomo. El "experimento
de la lámina de oro", lo realizó en 1911.
El modelo atómico de Rutherford es
un modelo o teoría sobre la estructura interna
del átomo propuesto por el químico y físico
Británico-Neozelandés Ernest Rutherford

Experimento de Rutherford
Trayectoria de
los rayos
Detector
Lámina de oro
Haz de partículas alfa
Fuente de radiación alfa

Experimento de Rutherford

- 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.
- 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.
Conclusiones de
Rutherford

Modelo Atómico de
Rutherford
Actividad: señala los errores
o imprecisiones en el
modelo atómico de
Rutherford

Modelos atómicos de Dalton a Rutherford

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