Este documento presenta una introducción al desarrollo del modelo atómico, comenzando con las primeras ideas filosóficas de los atomistas y continuiistas en la antigua Grecia. Luego describe los principales descubrimientos experimentales que llevaron al establecimiento de la teoría atómica moderna, incluyendo los estudios de los rayos catódicos, la radiactividad y el modelo de Rutherford que estableció que el átomo consiste principalmente en un núcleo denso rodeado por electrones. El documento proporciona

1. ESCUELA SECUNDARIA JEAN
PIAGET
ASIGNATURA:QUÍMICA.
MÓDULO N°3
HACIA LA CONSTRUCCIÓN
DEL MODELO ÁTOMICO
MECÁNICO CUÁNTICO
(Primera parte)

2. REPASANDO LAS PRIMERAS APRECIACIONES
CIENTÍFICO-FILOSÓFICAS ACERCA DE LA MATERIA.
ESCUELA
ATOMISTA
.
PARMÉNIDES ZENÓN
ARISTÓTELES
ESCUELA
CONTINUISTA
DE ELEA.

3. ATOMISTAS
• LA REALIDAD MATERIAL ESTÁ COMPUESTA DE
PARTÍCULAS INDIVISIBLES Y DE VACÍO.
• EL ATOMISMO PRESENTA UNA EXPLICACIÓN
MATERIALISTA DE LO REAL: TODO ES EL
RESULTADO DE LA AGREGACIÓN Y VARIADA
COMBINACIÓN DE LOS ÁTOMOS.
• EL TÉRMINO ÁTOMO SE SIGNIFICA EN GRIEGO
LO QUE NO SE PUEDE DIVIDIR.
• SUS SEGUIDORES AFIRMABAN QUE TODO
ESTABA HECHO DE ÁTOMOS Y QUE SI
DIVIDÍAMOS UNA SUSTANCIA MUCHAS VECES,
LLEGARÍAMOS A ELLOS
• AFIRMABAN QUE LAS PROPIEDADES DE LA
MATERIA VARIABAN SEGÚN COMO SE
AGRUPARAN LOS ÁTOMOS Y QUE LOS ÁTOMOS
NO PODÍAN VERSE POR SER MUY PEQUEÑOS
• SUS REPRESENTANTES FUERON LEUCIPIO Y
DEMOCRITO.
• A DEMÓCRITO SE LE DEBE LA HIPÓTESIS DE QUE
LA VÍA LÁCTEA ESTÁ FORMADA POR INFINITAS
ESTRELLAS, TAN ALEJADAS DE NOSOTROS QUE
SU LUZ SE FUNDE CON UN CONTINUO Y TENUE
RESPLANDOR.
• LOS ATOMISTAS SABÍAN DIFERENCIAS DEL
PUNTO GEOMÉTRICO Y EL FÍSICO.
ARGUMENTABAN QUE LOS ÁTOMOS NO SON
PUNTOS GEOMÉTRICOS (INEXTENSOS),SINO
CUERPOS EXTENSOS (CONTINUOS).
CONTINUISTAS
• ESTA CONCEPCIÓN ADMITÍA LA EXISTENCIA
CONSTANTE DE UNAS Y LAS MISMAS
PROPIEDADES POR MUCHO QUE SE ADENTRASE
EN LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA
• LOS ELEÁTICOS FUERON LOS PROMOTORES DE LA
ESTRUCTURA CONTINUA DE LA MATERIA.
• PARMÉNIDES Y ZENÓN FUERON LOS PRINCIPALES
PROMOTORES DE ESTA COSMOVISIÓN EN LA
ESTRUCTURA DE LA MATERIA.
• EMPÉDOCLES AFIRMABA QUE CASI TODAS LAS
COSAS ESTÁN COMPUESTAS POR CUATRO
ELEMENTOS: AIRE, AGUA, TIERRA Y FUEGO.
• ARISTÓTELES RECHAZÓ LA TEORÍA ATOMISTA Y
ESTABLECIÓ QUE LA MATERIA ESTABA FORMADA
POR CUATRO ELEMENTOS: TIERRA, AGUA, AIRE Y
FUEGO, ESTA TEORÍA SE LLAMÓ CONTINUISTA.
• GRACIAS AL PRESTIGIO QUE TENÍA, SE MANTUVO
VIGENTE EN EL PENSAMIENTO DE LA
HUMANIDAD DURANTE MÁS DE 2000 AÑOS.
• LOS CONTINUISTAS PENSABAN QUE LOS ÁTOMOS
NO EXISTÍAN Y QUE NO HABÍA LÍMITE PARA
DIVIDIR LA MATERIA; QUE SI LAS PARTÍCULAS,
LLAMADAS ÁTOMOS, NO PODÍAN VERSE,
ENTONCES SIGNIFICABA QUE NO EXISTÍAN.

4. En 1808 Dalton formuló la teoría atómica, teoría que rompía con todas las ideas
tradicionales derivada de los antiguos filósofos griegos (Demócrito, Leucipo). Éste
Introdujo la idea de la discontinuidad de la materia, es decir, que fue la primera teoría
científica que consideró que la materia está dividida en átomos.
MODELO ATÓMICO DE JOHN DALTON ;
EL PADRE DE LA TEORÍA ATÓMICA

5. LOS POSTULADOS BÁSICOS DE ESTA TEORÍA
SON:
•La materia está dividida en partículas
indivisibles e inalterables llamadas átomos.
•Los átomos son partículas muy pequeñas y no
se pueden ver a simple vista.
•Todos los átomos de un mismo elemento son
iguales entre sí, igual masa e iguales
propiedades.
•Los átomos de distintos elementos tienen
distinta masa y distintas propiedades.
•Los compuestos se forman cuando los átomos
se unen entre sí, en una relación constante y
sencilla.
•En las reacciones químicas los átomos se
separan o se unen; pero ningún átomo se crea ni
se destruye, y ningún átomo de un elemento se
convierte en átomo de otro elemento.

6. 1.Fenómenos
eléctricos: Algunos
fenómenos de
electrización pusieron
de manifiesto la
naturaleza eléctrica de
la materia.
2.Para explicar estos
fenómenos, se idearon
un modelo según el
cual los fenómenos
eléctricos son debidos a
una propiedad de la
materia llamada carga
eléctrica.
3.La electricidad es el
conjunto de
fenómenos causado
por las cargas
eléctricas positivas y
negativas.
4.En general, la
materia es
eléctricamente neutra,
es decir, tiene la
misma cantidad de
cada tipo de carga.
5.Cuando las cargas
eléctricas están en
movimiento dentro de
un conductor, se dice
que hay una corriente
eléctrica.
LA NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA

7. LA ELECTRÓLISIS
A principio del siglo XIX se observó que ciertas
sustancias en estado líquido sufrían
trasformaciones químicas al ser atravesados
por la corriente eléctrica continua. En 1833 Faraday realizó
cuidadosos estudios cuantitativos
sobre este fenómeno que recibió
la denominación de electrólisis.
Éste es un fenómeno mediante el
cual una sustancia, al disolverse
en agua, se disocia en dos
partículas de carga eléctrica
(iones) distintas llamadas aniones
y cationes.
Los iones positivos son
llamados cationes porque se
dirigen al electrodo negativo
llamado cátodo y los iones
negativos son llamados aniones
porque se dirigen al electrodo
positivo llamado ánodo.
Diremos entonces que la electrólisis es el
proceso de descomposición químico de una
sustancia por el pasaje de corriente eléctrica
continua.

8. El hecho de que la corriente eléctrica pueda producir trasformaciones
químicas, indica una relación entre la electricidad y la materia. Como la
materia está constituida por átomos, éstos deben tener una estructura
parcialmente eléctrica para que la electrólisis pueda efectuarse.

9. LOS RAYOS CATÓDICOS
En 1879, William Crookes realizaba experimentos con un tubo de vidrio, al cual le había
conectado una bomba de vacío para retirar la mayor parte del gas en el interior del tubo.
En su interior y en cada extremo del tubo, estaban insertados dos discos metálicos
denominados electrodos. Cuando se les conectaba a una fuente de voltaje mediante
cables separados, uno de los discos se cargaba positivamente y otro negativamente.
https://youtu.be/Y_Ab0nNQ5WA
Al aplicar una gran descarga eléctrica, se observaba en el interior del tubo un
rayo de luz que se originaba en el cátodo (electrodo negativo) y se propagaba hacia el
ánodo (electrodo positivo). A estos rayos se los llamó rayos catódicos. Cuando se acercaba
un imán al tubo, se observaba que el rayo se desviaba. Esto llevó a la conclusión de que
estos rayos poseían carga.

10. El estudio de los rayos catódicos permitió
observar las siguientes características:
•Si bien son visibles, producen sombras que
tiñen las formas de los objetos interpuestos
en su camino. Esto permite suponer que
éstas son radiaciones que se propagan en
línea recta.
•Si se introduce un molinete de metal
dentro del tubo, dicho molinete comienza a
girar; esto demuestra que están constituidos
por partículas materiales.
•Si se los somete a la acción de un campo
eléctrico, se desvían hacia el polo positivo,
por lo que se deduce que las partículas
tienen carga negativa.
CONCLUSIONES SOBRE EL ESTUDIO DE LOS RAYOS CATÓDICOS
ATENCIÓN
CON ESTE
CUADRO QUE
TE SERVIRÁ
PARA
REALIZAR
ALGUNAS
ACTIVIDADES

11. El físico alemán E. Goldstein, en 1886, realizó algunos experimentos con un tubo de rayos
catódicos con el cátodo perforado.
Al conectarlo con una fuente de alta tensión, observó por detrás del cátodo un
fino haz de luz, formado por rayos que pasaban a través de las perforaciones realizadas, en
sentido contrario a los rayos catódicos. Éstos recibieron el nombre de rayos canales.
El estudio de estos rayos determinó que estaban formados por partículas de carga
positiva y que tenían una masa distinta según cual fuera el gas que estaba encerrado en el
tubo.
EL DESCUBRIMIENTO DE LOS RAYOS CANALES

12. SIGUE LA SECUENCIA
NUMÉRICA PARA
COMPRENDER EL PROCESO

13. Habiendo observado que los rayos catódicos se producían
para diferentes gases y teniendo en cuenta el orden de
magnitud de la relación entre la masa y la carga de los
corpúsculos o electrones, Thompson formuló la hipótesis de
que dichos electrones procedían de adentro de los átomos
de los electrodos, lo que indicaba que los átomos son
divisibles.
Lo expresó así: "Después de largas meditaciones acerca de
los experimentos, me pareció que eran in-eludibles las
conclusiones siguientes:
1) Los átomos no son indivisibles; porque de ellos se pueden
arrancar partículas cargadas de electricidad negativa, por la
acción de fuerzas eléctricas, el choque de átomos que se
mueven con rapidez, la luz ultravioleta o el calor.
2) Todas esas partículas son iguales en cuanto a la masa y
llevan la misma carga de electricidad negativa, sea cual fuere
la especie de átomos de que salgan, y son elementos
constitutivos de todo átomo.
3) La masa de dichas partículas es menos de un millonésimo
de la masa de átomo de hidrógeno"
(Fragmento de la obra: Recollections and Reflections)
MODELO ATÓMICO DE THOMPSON

14. El modelo de Thompson pudo explicar de
forma cualitativa algunos hechos
experimentales, entre ellos la electrización por
frotamiento y la emisión de luz por los
átomos.

15. LA RADIACTIVIDAD
A fines del siglo XIX una serie de hallazgos revelaron que el átomo era divisible. En
1895, el físico alemán Roentgen, mientras trabajaba con un tubo de rayos catódicos,
descubrió una radiación extraña a la cual denominó rayos X. Esta radiación es invisible,
pero capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresionar películas fotográficas.
Lo más maravilloso fue cuando él interpuso su mano en la trayectoria de los
rayos y observó sobre una placa que quedaba formada... ¡la imagen del esqueleto de
su mano!

16. Mientras realizaba pruebas en su laboratorio, donde
intentaba producir fluorescencia haciendo incidir luz
solar sobre muestras de sulfato de potasio y de uranio,
materiales fluorescentes, Becquerel colocó en una caja
de plomo una mezcla de sustancias radiactivas dejando
una pequeña abertura.
A los costados colocó dos placas conectadas a una fuente
de alta tensión. Una placa positiva y otra negativa.
Hacia el frente colocó una placa fotográfica.
La sustancia radiactiva comenzó a liberar rayos de tres
tipos:
• Uno de ellos sufría una desviación hacia la placa
negativa
• El otro, hacia la placa positiva
• El tercer rayo se mantenía invariable en su trayectoria
incidiendo en forma perpendicular sobre la placa
fotográfica.
A estas radiaciones se las llamaron radiación α, radiación
β y radiación γ.
Cada tipo de radiación presenta características
particulares:
EXPERIENCIA DE BECKEREL

17. RAYOS ALFA (Α): ES SÓLO UN NÚCLEO DE HELIO SIN ELECTRONES , MASA MUCHO MAYOR QUE
LAS PARTÍCULAS BETA, SE DESPLAZA A UNA DÉCIMA PARTE DE LA VELOCIDAD DE LA LUZ. UNA
HOJA DE PAPEL DE SEDA O LA CAPA SUPERFICIAL DE LA PIEL ES SUFICIENTE PARA DETENER UNA
PARTÍCULA ALFA, POR LO QUE TIENEN RELATIVAMENTE POCO PODER DE PENETRACIÓN. ESTÁN
CONSTITUIDOS POR PARTÍCULAS CON CARGA ELÉCTRICA POSITIVA QUE SE MUEVEN A UNA
VELOCIDAD DE ENTRE 16.000 Y 32.00 KM/S Y SON DE POCO PODER PENETRANTE.
RAYOS BETA (Β): ES UN ELECTRÓN. VIAJAN ALREDEDOR DEL 90 POR CIENTO DE LA
VELOCIDAD DE LA LUZ Y TIENEN CIENTOS DE VECES MÁS PODER DE PENETRACIÓN QUE LAS
PARTÍCULAS ALFA; SIN EMBARGO, UNA HOJA DE ALUMINIO LAS DETENDRÁ Y SÓLO
PENETRAN ALREDEDOR DE UN CENTÍMETRO EN LA CARNE HUMANA.
RAYOS GAMMA (Γ): SON UNA FORMA DE ALTA FRECUENCIA DE LA RADIACIÓN
ELECTROMAGNÉTICA, POR LO QUE VIAJAN A LA VELOCIDAD DE LA LUZ. TIENEN MUCHO MAYOR
PODER DE PENETRACIÓN QUE LAS PARTÍCULAS ALFA O BETA, TANTO ASÍ QUE DE HECHO PUEDEN
PENETRAR A TRAVÉS DE EDIFICIOS O CUERPOS. EL HORMIGÓN GRUESO O PROTECTORES DE
PLOMO SUELEN SER NECESARIOS PARA ASEGURAR UNA PROTECCIÓN COMPLETA
CARACTERÍSTICAS DE LOS RAYOS ALFA, BETA Y GAMMA

19. EXPERIENCIA DE RUTHERFORD
En 1911 se realizó en Manchester una
experiencia encaminada a corroborar el
modelo atómico de Thompson. Fue llevada a
cabo por Rutherford, y consistía en
bombardear con partículas alfa (núcleos del
gas helio) una fina lámina de metal.
El resultado esperado era que las
partículas alfa atravesaran la fina lámina sin
apenas desviarse. Para observar el lugar de
choque de la partícula, colocaron detrás y a los
lados de la lámina metálica, una pantalla
fosforescente.
Las partículas alfa tienen carga
eléctrica positiva, y serían atraídas por las
cargas negativas y repelidas por las cargas
positivas. Sin embargo, como en el modelo
atómico de Thompson las cargas positivas y
negativas estaban distribuidas uniformemente,
la esfera debía ser eléctricamente neutra, y las
partículas alfa pasarían a través de la lámina
sin desviarse.

20. Sin embargo, los resultados fueron sorprendentes:
•La mayoría de las partículas alfa atravesaron la
lámina sin sufrir desviación alguna. Esto permitió
deducir que los átomos tienen grandes espacios
vacíos, por lo que las partículas alfa no encuentran
ningún obstáculo en su camino.
•Algunas partículas alfa (aproximadamente 1 por
cada 10.000) experimentan pequeñas desviaciones
de menos de 90º. Estas desviaciones hicieron
suponer que en el átomo hay una pequeña zona con
carga eléctrica positiva que repele a las partículas
también positivas (cargas de igual signo se repelen).
•Muy escasas partículas alfa (una por cada
1.250.000) rebotaron sobre la lámina de oro y
retrocedieron en su trayectoria

21. La interpretación de los resultados obtenidos en la experiencia descripta anteriormente
llevó a Rutherford a postular su modelo atómico:
•El átomo está formado por un núcleo central, con carga eléctrica positiva, rodeado de
electrones negativos.
•El núcleo es muy pequeño con relación al diámetro total del átomo, pero contiene la
mayor parte de la masa atómica, esto indica que el átomo tiene grandes espacios vacíos sin
partículas materiales.
•Los electrones giran alrededor del núcleo sin chocar con él, a distancias variables pero sin
exceder un cierto diámetro.
•El número de electrones es suficiente para compensar la carga positiva del núcleo, de
manera tal que el átomo, en conjunto es neutro.
•Los electrones tienen una masa despreciable con relación a la masa total del átomo.
Este modelo suele ser comparado con el sistema solar, de modo tal que el núcleo
representa el sol y los electrones los planetas.
MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

22. Y HASTA AQUÍ
LLEGAMOS,POR AHORA,CON
ESTA HISTORIA DE MÁS DE
2000 AÑOS.
UNA HISTORIA QUE CAMBIO
PARA SIEMPRE LA FORMA EN
QUE PENSAMOS Y EN QUE
VIVIMOS.
AHORA A TRABAJAR!!!