Este documento describe la evolución histórica de las teorías atómicas, desde las primeras concepciones filosóficas de los átomos en la antigua Grecia hasta los modelos atómicos modernos. Explica las teorías atómicas de Dalton, Thomson, Rutherford y Bohr, las cuales propusieron modelos cada vez más precisos de la estructura atómica basados en nuevos descubrimientos experimentales.

1. Teoría Atómica y
Modelos Atómicos
Profesora Magalis V. Clarke

2. Respecto a la
estructura
interna de la
materia, a
través de la
historia se
planearon
diferentes
concepciones
filosóficas y
teorías
científicas para
poder explicar
las propiedades
del mundo
material que
nos rodea.

3. Concepciones Filosóficas
El concepto atómico de la materia surgió
aproximadamente hace 450 años a.C., cuando el
filósofo griego Leucipo afirmaba que la materia
es discontinua porque estaría formada por
partículas discretas indivisibles llamadas átomos
(en griego “átomo” significa indivisible), que
seria el limite de división de la materia, tal como
se ilustra en la siguiente figura

5. Demócrito (380 años a.C.), discípulo de Leucipo,
sostenía que el elemento último de la realidad es
el átomo, partícula eterna, indivisible, invisible y
homogénea.
Muchos filósofos clásicos griegos consideraban
absurda esta teoría atómica y la rechazaban;
entre ellos tenemos a Empédocles,
contemporáneo de Demócrito, quien sostenía que
todos los materiales están compuestos por cuatro
“elementos”: tierra, aire, fuego y agua.

6. Aristóteles (300 años a.C.), discípulo de
Empédocles, describió los 4 elementos
como la combinación de propiedades
fundamentales de la materia: sequedad,
humedad, calor y frio, así:

7. Las doctrinas del atomismo se perpetuaron por
medio del poema De Rerum Natura, escrito
alrededor del año 50 a.C. por el poeta romano
Lucrecio.
Unos veinte siglos después (1661), el físico y
químico ingles Robert Boyle en su libro “el
Químico Escéptico”, acepto la existencia del
átomo; Isaac Newton, en su obra “Principia”
(1867) y “Ópita” (1704), también acepto la teoría
atomista de la materia.

8. Concepciones Científicas acerca del Átomo
A continuación estudiaremos diferentes hechos
experimentales que motivaron la formulación de
diferentes modelos atómicos por parte de los
científicos en su intento de explicar la naturaleza
y composición de la materia.

9. Teoría Atómica Molecular de Dalton
Las leyes ponderales de las combinaciones químicas encontraron una
explicación satisfactoria en la teoría atómica formulada por DALTON en
1803 y publicada en 1808. Dalton reinterpreta las leyes
ponderales basándose en el concepto de átomo. Establece los siguientes
postulados o hipótesis, partiendo de la idea de que la materia es discontinua:
› Los elementos están constituidos por átomos consistentes en partículas materiales
separadas e indestructibles.
› Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en todas las demás
cualidades.
› Los átomos de los distintos elementos tienen diferentes masa y propiedades
› Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos
en una relación numérica sencilla. Los «átomos» de un determinado compuesto
son a su vez idénticos en masa y en todas sus otras propiedades.

11. Teoría Atómica de Thomson
Joseph Thomson (1856-1940) partiendo de las informaciones que se
tenían hasta ese momento presentó algunas hipótesis en 1898 y 1904,
intentando justificar dos hechos:(a)La materia es eléctricamente
neutra, lo que hace pensar que, además de electrones, debe de haber
partículas con cargas positivas.(b)Los electrones pueden extraerse de
los átomos, pero no así las cargas positivas. Propuso entonces un
modelo para el átomo en el que la mayoría de la masa aparecía
asociada con la carga positiva (dada la poca masa del electrón en
comparación con la de los átomos) y suponiendo que había un cierto
número de electrones distribuidos uniformemente dentro de esa masa
de carga positiva (como una especie de pastel o calabaza en la que los
electrones estuviesen incrustados como si fueran trocitos de fruta o
pepitas)

13. Modelo Atómico de Rutherford
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. El átomo está formado
por dos partes: núcleo y corteza. El núcleo es la parte central, de tamaño
muy pequeño, donde se encuentra toda la carga positiva y, prácticamente,
toda la masa del átomo. Esta carga positiva del núcleo, en la experiencia de
la lámina de oro, es la responsable de la desviación de las partículas alfa
(también con carga positiva). La corteza es casi un espacio vacío, inmenso
en relación con las dimensiones del núcleo. Eso explica que la mayor parte
de las partículas alfa atraviesan la lámina de oro sin desviarse. Aquí se
encuentran los electrones con masa muy pequeña y carga negativa. 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.

15. Modelo Atómico de Bohr
Niels Bohr sabía que las principales objeciones al modelo atómico de
Rutherford eran que, de acuerdo a las leyes electromagnéticas de Maxwell,
los electrones irradiarían su energía en forma de ondas electromagnéticas y,
por lo tanto, describirían órbitas espirales que los irían acercando al núcleo
hasta chocar contra él. Por lo cual, no había ninguna esperanza de que los
átomos de Rutherford se mantuvieran estables ni que produjeran las nítidas
líneas espectrales observadas en los espectroscopios.
Tomando como punto de partida el modelo de Rutherford, Niels Bohr trató
de incorporar en él la teoría de “cuantos de energía” desarrollada por Max
Planck y el efecto fotoeléctrico observado por Albert Einstein.
En 1913, Bohr postuló la idea de que el átomo es un pequeño sistema solar
con un pequeño núcleo en el centro y una nube de electrones que giran
alrededor del núcleo. Hasta aquí, todo es como en el modelo Rutherford.