Modelos Atómicos
Inicio del Átomo
• 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. Por ello, llamó a estas partículas
  átomos, que en griego quiere decir "indivisible".

• 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.

• Demócrito atribuyo a los átomos las cualidades de ser
  eternos, inmutables e indivisibles.
Modelos Atómicos
• Empezamos por Demócrito, después de 2200
  años ya que la idea fue retomada prosiguió…
• Por John Dalton. formulado en 1808
• Por Joseph John Thomson, propuesta en 1904
• Por Ernest Rutherford realizado en 1911
• Por Niels Bohr, propuesto en 1913
• Para terminar el descubrimiento del nuevo
  modelo atómico
Modelo de John Dalton
• Introduce la idea de la discontinuidad de la
  materia, es decir, esta es la primera teoría
  científica que considera que la materia está
  dividida en átomos
Postulados de Dalton
• Los postulados básicos de esta teoría atómica son:
1. La materia está dividida en unas partículas indivisibles e
      inalterables, que se denominan átomos.
2. Actualmente, se sabe que los átomos sí pueden dividirse y
      alterarse.
3. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí
      (presentan igual masa e iguales propiedades).
4. Actualmente, es necesario introducir el concepto de isótopos:
      átomos de un mismo elemento, que tienen distinta masa, y
      esa es justamente la característica que los diferencia entre sí.
5. Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y
      distintas propiedades.
6. Los compuestos se forman cuando los átomos se unen entre sí,
      en una relación constante y sencilla.
7. Al suponer que la relación numérica entre los átomos era la
      más sencilla posible, Dalton asignó al agua la formula HO,
      al amoníaco la formula NH, etc.
Modelo Atómico de J.J Thomson
• Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en
  las llamadas partículas fundamentales:

• Electrones, con carga eléctrica negativa
• Protones, con carga eléctrica positiva
• Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa
  mucho mayor que la de electrones y protones.

• Thomson considera al átomo como una gran esfera
  con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen
  los electrones como pequeños granitos (de forma
  similar a las pepitas de una sandía).
• Thomson suponía que los electrones se distribuía de una
  forma uniforme alrededor del átomo, conocido este
  modelo como Pastel de pasas, es la teoría de estructura
  atómica, Thomson descubre el electrón antes que se
  descubrirse el protón y el neutrón.

• Pensaba que los electrones, distribuidos uniformemente
  alrededor del átomo, en distintas ocasiones, en vez de
  una sopa de las cargas positivas, se postulaba con una
  nube de carga positiva, en 1906 Thomson fue premiado
  con el novel de física por este descubrimiento

• Thomson: también explicó la forma de los iones, tanto
  positivos como negativos
Modelo atómico de Rutherford.
• En 1911, Rutherford introduce el modelo planetario, que es el
  más utilizado aún hoy en día. Considera que el átomo se divide
  en:

• un núcleo central, que contiene los protones y neutrones (y
  por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la
  masa del átomo)
• una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor
  del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los
  planetas giran alrededor del Sol.

• Los experimentos de Rutherford demostraron que el núcleo es
  muy pequeño comparado con el tamaño de todo el átomo: el
  átomo está prácticamente hueco.
• Rutherford, basándose en los resultados obtenidos en sus
  experimentos de bombardeo de láminas delgadas de metales,
  estableció el llamado modelo atómico de Rutherford o
  modelo atómico nuclear.

• Como en un diminuto sistema solar, los electrones giran
  alrededor del núcleo, igual que los planetas alrededor del Sol.
  Los electrones están ligados al núcleo por la atracción
  eléctrica entre cargas de signo contrario

• El modelo atómico de Rutherford postulaba que los electrones
  orbitaban en un espacio vacío alrededor de una
  minúscula carga, situada en el centro del átomo. Esta teoría
  tropezó con varios problemas que, al intentar explicarlos,
  llevó al descubrimiento de nuevos hechos y teorías
¿Cómo es el Modelo de Bohr?
• Bohr supuso que el átomo solo puede tener
  ciertos niveles de energía definidos.
  Bohr establece así, que los electrones solo
  pueden girar en ciertas órbitas de radios
  determinados. Estas órbitas son estacionarias,
  en ellas el electrón no emite energía: la energía
  cinética del electrón equilibra exactamente la
  atracción electrostática entre las cargas opuestas
  de           núcleo           y           electrón.
Hipótesis de Bohr
• 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 impacto de un electrón o el choque con otro
  átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita
  estable o ser arrancado del átomo.
Postulados
• 1) El electrón se puede mover solo en determinadas orbitas
  caracterizadas por su radio
• 2) Cuando el electrón se encuentra en dichas órbitas, el sistema no
  absorbe ni emite energía ( orbitas estacionarias )
• 3) Al suministrarle al átomo energía externa, el electrón puede pasar o
  "excitarse" a un nivel de energía superior, correspondiente a una órbita
  de mayor radio
• 4) Durante la caída del electrón de un nivel de mayor energía (más
  alejado del núcleo) a uno de menor energía (más cerca del núcleo) se
  libera o emite energía.
• 5) Al pasar el electrón de un nivel a otro se absorbe o se libera un cuanto
  de energía cuyo valor está relacionado con la frecuencia absorbida o
  emitida según:
El Modelo Atómico
• Es un modelo clásico del átomo, pero fue el primer
  modelo atómico en el que se introduce una
  cuantización a partir de ciertos postulados antes ya
  mencionados.
• Fue propuesto en 1913 para explicar cómo los
  electrones pueden tener órbitas estables alrededor del
  núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de
  emisión característicos.
• Diagrama del Modelo Atómico de Bohr
El átomo de hidrógeno según el
modelo atómico de Bohr
¤ 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.
Nuevo Modelo Atómico
• El modelo atómico actual llamado "modelo orbital" o
  "cuántico - ondulatorio" se basa en:

• La dualidad onda-corpúsculo: Louis de Broglie.(1924) postula
  que el electrón y toda partícula material en movimiento tienen un
  comportamiento ondulatorio. Las propiedades ondulatorias y
  corpusculares de la materia se relacionan mediante:
Historia del surgimiento del
              Nuevo Modelo Atómico
• En 1916, Arnold Sommerfeld modifica el modelo atómico
  de Bohr, en el cual los electrones sólo giraban en órbitas
  circulares, al decir que también podían girar en
  órbitas elípticas.

• Esto dio lugar a un nuevo número cuántico: "El
  número cuántico acimutal o secundario", que determina
  la forma de los orbitales, se lo representa con la letra "l" y toma
  valores que van desde 0 hasta n-1.
• Siendo h la constante de Planck y p el momento lineal de la
  partícula.

• El principio de incertidumbre de Heisenberg (1927)
  establece la imposibilidad de determinar simultáneamente
  y con precisión la posición y el momento lineal de una
  partícula en un momento dado. Ya no se po-dría decir
  dónde se encontraría con exactitud una partícula, como
  máximo se podría llegar a precisar el punto en dónde se
  hallaría con mayor probabilidad.

• "Es imposible determinar simultáneamente y con
  exactitud, la posición y la velocidad del electrón".
• Los modelos atómicos de Bohr y de Sommerfeld
  nacieron de la combinación de aspectos de la
  mecánica clásica newtoniana con aspectos de la
  teoría cuántica de Planck, constituyendo la
  teoría cuántica antigua.
• La imposibilidad de abordar el mundo subatómico
  con los principios de la mecánica clásica condujo al
  fracaso de ambos modelos y al desarrollo, en la
  segunda década del siglo XX, de una nueva
  mecánica cuántica.
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Modelos Atomicos

  • 1.
  • 2.
    Inicio del Átomo •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. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". • 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. • Demócrito atribuyo a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.
  • 3.
    Modelos Atómicos • Empezamospor Demócrito, después de 2200 años ya que la idea fue retomada prosiguió… • Por John Dalton. formulado en 1808 • Por Joseph John Thomson, propuesta en 1904 • Por Ernest Rutherford realizado en 1911 • Por Niels Bohr, propuesto en 1913 • Para terminar el descubrimiento del nuevo modelo atómico
  • 4.
    Modelo de JohnDalton • Introduce la idea de la discontinuidad de la materia, es decir, esta es la primera teoría científica que considera que la materia está dividida en átomos
  • 5.
    Postulados de Dalton •Los postulados básicos de esta teoría atómica son: 1. La materia está dividida en unas partículas indivisibles e inalterables, que se denominan átomos. 2. Actualmente, se sabe que los átomos sí pueden dividirse y alterarse. 3. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí (presentan igual masa e iguales propiedades). 4. Actualmente, es necesario introducir el concepto de isótopos: átomos de un mismo elemento, que tienen distinta masa, y esa es justamente la característica que los diferencia entre sí. 5. Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y distintas propiedades. 6. Los compuestos se forman cuando los átomos se unen entre sí, en una relación constante y sencilla. 7. Al suponer que la relación numérica entre los átomos era la más sencilla posible, Dalton asignó al agua la formula HO, al amoníaco la formula NH, etc.
  • 6.
    Modelo Atómico deJ.J Thomson • Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en las llamadas partículas fundamentales: • Electrones, con carga eléctrica negativa • Protones, con carga eléctrica positiva • Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa mucho mayor que la de electrones y protones. • Thomson considera al átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como pequeños granitos (de forma similar a las pepitas de una sandía).
  • 7.
    • Thomson suponíaque los electrones se distribuía de una forma uniforme alrededor del átomo, conocido este modelo como Pastel de pasas, es la teoría de estructura atómica, Thomson descubre el electrón antes que se descubrirse el protón y el neutrón. • Pensaba que los electrones, distribuidos uniformemente alrededor del átomo, en distintas ocasiones, en vez de una sopa de las cargas positivas, se postulaba con una nube de carga positiva, en 1906 Thomson fue premiado con el novel de física por este descubrimiento • Thomson: también explicó la forma de los iones, tanto positivos como negativos
  • 8.
    Modelo atómico deRutherford. • En 1911, Rutherford introduce el modelo planetario, que es el más utilizado aún hoy en día. Considera que el átomo se divide en: • un núcleo central, que contiene los protones y neutrones (y por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo) • una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los planetas giran alrededor del Sol. • Los experimentos de Rutherford demostraron que el núcleo es muy pequeño comparado con el tamaño de todo el átomo: el átomo está prácticamente hueco.
  • 9.
    • Rutherford, basándoseen los resultados obtenidos en sus experimentos de bombardeo de láminas delgadas de metales, estableció el llamado modelo atómico de Rutherford o modelo atómico nuclear. • Como en un diminuto sistema solar, los electrones giran alrededor del núcleo, igual que los planetas alrededor del Sol. Los electrones están ligados al núcleo por la atracción eléctrica entre cargas de signo contrario • El modelo atómico de Rutherford postulaba que los electrones orbitaban en un espacio vacío alrededor de una minúscula carga, situada en el centro del átomo. Esta teoría tropezó con varios problemas que, al intentar explicarlos, llevó al descubrimiento de nuevos hechos y teorías
  • 10.
    ¿Cómo es elModelo de Bohr? • Bohr supuso que el átomo solo puede tener ciertos niveles de energía definidos. Bohr establece así, que los electrones solo pueden girar en ciertas órbitas de radios determinados. Estas órbitas son estacionarias, en ellas el electrón no emite energía: la energía cinética del electrón equilibra exactamente la atracción electrostática entre las cargas opuestas de núcleo y electrón.
  • 11.
    Hipótesis de Bohr •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 impacto de un electrón o el choque con otro átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo.
  • 12.
    Postulados • 1) Elelectrón se puede mover solo en determinadas orbitas caracterizadas por su radio • 2) Cuando el electrón se encuentra en dichas órbitas, el sistema no absorbe ni emite energía ( orbitas estacionarias ) • 3) Al suministrarle al átomo energía externa, el electrón puede pasar o "excitarse" a un nivel de energía superior, correspondiente a una órbita de mayor radio • 4) Durante la caída del electrón de un nivel de mayor energía (más alejado del núcleo) a uno de menor energía (más cerca del núcleo) se libera o emite energía. • 5) Al pasar el electrón de un nivel a otro se absorbe o se libera un cuanto de energía cuyo valor está relacionado con la frecuencia absorbida o emitida según:
  • 13.
    El Modelo Atómico •Es un modelo clásico del átomo, pero fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización a partir de ciertos postulados antes ya mencionados. • Fue propuesto en 1913 para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos. • Diagrama del Modelo Atómico de Bohr
  • 14.
    El átomo dehidrógeno según el modelo atómico de Bohr ¤ 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.
  • 15.
    Nuevo Modelo Atómico •El modelo atómico actual llamado "modelo orbital" o "cuántico - ondulatorio" se basa en: • La dualidad onda-corpúsculo: Louis de Broglie.(1924) postula que el electrón y toda partícula material en movimiento tienen un comportamiento ondulatorio. Las propiedades ondulatorias y corpusculares de la materia se relacionan mediante:
  • 16.
    Historia del surgimientodel Nuevo Modelo Atómico • En 1916, Arnold Sommerfeld modifica el modelo atómico de Bohr, en el cual los electrones sólo giraban en órbitas circulares, al decir que también podían girar en órbitas elípticas. • Esto dio lugar a un nuevo número cuántico: "El número cuántico acimutal o secundario", que determina la forma de los orbitales, se lo representa con la letra "l" y toma valores que van desde 0 hasta n-1.
  • 17.
    • Siendo hla constante de Planck y p el momento lineal de la partícula. • El principio de incertidumbre de Heisenberg (1927) establece la imposibilidad de determinar simultáneamente y con precisión la posición y el momento lineal de una partícula en un momento dado. Ya no se po-dría decir dónde se encontraría con exactitud una partícula, como máximo se podría llegar a precisar el punto en dónde se hallaría con mayor probabilidad. • "Es imposible determinar simultáneamente y con exactitud, la posición y la velocidad del electrón".
  • 18.
    • Los modelosatómicos de Bohr y de Sommerfeld nacieron de la combinación de aspectos de la mecánica clásica newtoniana con aspectos de la teoría cuántica de Planck, constituyendo la teoría cuántica antigua. • La imposibilidad de abordar el mundo subatómico con los principios de la mecánica clásica condujo al fracaso de ambos modelos y al desarrollo, en la segunda década del siglo XX, de una nueva mecánica cuántica.
  • 19.