¿ Cómo es la Estructura de los Materiales?

Platón

Aristóteles

Leucipo

Demócrito

Demócrito (siglo V a C)

• Fue el primer científico que postuló la existencia de los átomos.

• Las partículas de Demócrito diferían físicamente entre sí: así, por ejemplo, los átomos del agua eran suaves y redondos y podían fluir libremente, y los del fuego, recubiertos de espinas, provocaban dolorosas quemaduras.

Enunció unos postulados que le han valido el titulo de

"padre de la teoría atómica-molecular".

Características del modelo: • 1. La materia está dividida en átomos.

• 2. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos.

• 3. Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y distintas propiedades.

• 4. Los compuestos se forman cuando los átomos se unen entre sí.

Modelo de J.J. Thomson (1898)Estudió las propiedades eléctricas de la

materia, especialmente la de los gases.

Características del modelo:  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.

Este científico británico descubrió en 1897 partículas cargadas

negativamente y con masa, a las que llamó ELECTRONES.

Propuso que estos se encontraban en el átomo, como las pasas

de un pastel, envueltos con una sustancia rígida y de carga

positiva.

estudió las propiedades eléctricas de la materia, especialmente la de los gases.

Descubrió que los rayos catódicos estaban formados por partículas cargadas negativamente (hoy en día llamadas electrones), de las que determinó la relación entre su carga y masa. En 1906 le fue concedido el premio Nobel por sus trabajos.

Thomson introduce así las ideas :

El átomo puede dividirse en las llamadas partículas fundamentales:

a) Electrones con carga eléctrica negativa

b) Protones con carga eléctrica positiva

c) Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa mucho mayor que las de los electrones y protones.

Thomson considera el átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como pequeños granitos (de forma similar a las semillas en una sandía)

Premio Nobel de Química debido a susbrillantes investigaciones sobre la estructuraatómica y sobre la radioactividad

Modelo de Ernest Rutherford (1911)

Características del modelo:

• Un núcleo central, que contiene los protones y neutrones.

• Una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares.

Este concebía el átomo como una esfera de carga positiva uniforme en la cual están incrustados los electrones.

Se supone que el átomo consiste de un cierto número N de corpúsculos cargados negativamente, acompañados de una cantidad igual de electricidad positiva distribuida uniformemente en toda una esfera.

Teniendo en cuenta ahora que el átomo de hidrógeno, por ser el más ligero de todos, es el de número atómico igual a 1, puede pensarse que está constituido por un electrón y un núcleo de igual carga, pero de signo contrario que posee casi toda la masa del hidrógeno.

Este núcleo recibió el nombre de protón y se pensó que era una partícula presente en los núcleos de todos los átomos.

El modelo del átomo de RUTHERFORD se parecía a un sistema solar en miniatura, con los protones en el núcleo y los electrones girando alrededor.

El Modelo Atómico de Rutherford quedó constituido por:

- Todo átomo está formado por un núcleo y corteza.

- El núcleo, muy pesado, y de muy pequeño volumen, formado por un número de protones igual al número atómico y de neutrones igual a la diferencia entre la masa atómica y el número atómico, donde se concentra toda la masa atómica.

- Existiendo un gran espacio vacío entre el núcleo y la corteza.

Modelo atómico de Bohr Describió el átomo de Hidrogeno con un protón en

el núcleo y un electrón girando a su alrededor.

En este modelo los electrones giran en orbitas

circulares alrededor del núcleo, ocupando la orbita

de menor energía posible o la mas cercana al

núcleo.

Postulados de Bohr

Neils Bohr, postuló que los electrones giran a

grandes velocidades alrededor del núcleo

atómico, de esta forma los electrones se ubican

en órbitas circulares, las cuales determinan

diferentes niveles de energía.

Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para

realizar el modelo, el intentaba realizar un

modelo atómico capaz de explicar la estabilidad

de la materia y los espectros de emisión que se

observan en los gases. Describió el átomo de

hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a

su alrededor un electrón.

Principios del postulado de Bohr

• Los electrones giran en orbitas circulares en torno al núcleo

• Cuando el átomo absorbe energía, el electrón salta hacia un nivel externo. Si el electrón regresa a un nivel interno emite energía.

• Cuando el electrón gira en una órbita determinada no emite ni absorbe energía, está en un estado estacionario

• En el átomo de hidrógeno solo están permitidas orbitas de radio

Electrones

Núcleo formado porProtones (+) y neutrones (+ =)

Modelo atómico de Bohr. Los electrones giran en órbitas alrededor del núcleo como lo hacen los

planetas en torno al Sol.

James Chadwick

Este físico británico descubrió laexistencia del NEUTRÓN en 1932, sincarga eléctrica, cuya masa era igual, aproximadamente a la del protón.

Inmediatamente después de que se afirmara el modelo de Bohr, se encontró que un electrón en una sola capa, tenía diferentes energías. ¿Cómo podría ser posible si las órbitas eran circulares?

Sommerfeld sugirió que las órbitas son elípticas, porque hay una excentricidad de la elipse son diferentes (distancia desde el centro), existen generación de energías diferentes para una sola capa.

Sommerfeld (1868 -1951)

Modelo Atómico de Sommerfeld

Modelo actual

En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de loselectrones como esferas diminutas con carga que giran en tornoal núcleo, que es una extrapolación de la experiencia a nivelmacroscópico hacia las diminutas dimensiones del átomo. En vezde esto, Schrödinger describe a los electrones por medio deuna función de onda , el cuadrado de la cual representa laprobabilidad de presencia en una región delimitada del espacio.

Esta zona de probabilidad se conoce como orbital. La gráficasiguiente muestra los orbitales para los primeros niveles deenergía disponibles en el átomo de hidrógeno.

Nube Electrónica(el electrón puede estar en cualquier lugar)

Núcleo Cargadopositivamente

Los electrones no giran en órbitas circulares definidas, sino que se mueven en zonas o nubes que rodean al núcleo llamadas ORBITALES.

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Elaborado por:

Profra. Alma Maité Barajas Cárdenas.

CIENCIAS III

Escuela Secundaria Técnica #107.

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