COMPLEMENTACIÓN DE LAS TEORÍAS:

TEORÍA ATOMISTADesde hace mucho tiempo la humanidad indagó sobre la estructura interna de la materia. Su estudio comienza en el siglo V a.C. cuando los filósofos Leucipo y Demócrito consideraban que la materia estaba compuesta por un número infinito de partículas indivisibles a las que llamaron átomos. Demócrito se basaba en la idea de que una fruta se podía dividir en la mitad y luego en su cuarta parte y así sucesivamente, hasta llegar a una partícula cuyas propiedades eran distintas de las propiedades de la fruta. Así surgió la idea filosófica acerca del átomo la cual se convertiría en teoría atomista. En el año 384 a.C. Aristóteles propuso que la materia era producto de la unión de 4 elementos básico: agua, aire, fuego y tierra. Aristóteles fue el filósofo con mayor influencia en Grecia. Sus ideas cerca de la estructura de la materia predominaron durante casi dos milenios, después de su muerte en el año 323 a.C. Así los aportes hechos por Leucipo y Demócrito fueron descartados hasta que en el siglo XIX Jhon Dalton retomó esos aportes para proponer una teoría acerca de la constitución de la materia.

TEORÍA ATÓMICA DE DALTONLas ideas básicas publicadas en 1808 se pueden resumir en los siguientes puntos: * Un elemento está constituido por partículas muy pequeñas, de forma esférica e indivisibles llamadas átomos.* El átomo es indestructible, puesto que en las reacciones químicas más violentas conserva sus propiedades, en tanto que cuando se combina con otros solo cambia su distribución. * Los átomos de un mismo elemento son idénticos y presentan las misma propiedades. En cambio, los átomo de electos diferentes presenta propiedades distintas.* Los átomos cuando se unen para formar un compuesto lo hacen en números enteros y sencillos.

TEORÍA ATÓMICA DE THOMSONLuego de las ideas propuestas por Dalton surgieron varios científicos que se dedicaron al estudio de los fenómenos de la electricidad. Entre ellos William Crookes quien diseño un tubo de rayos catódicos que incluía en un imán. Con ello se demostró que esos rayos eran desviados por el campo magnético del imán, lo que significaba que eran partículas cargadas eléctricamente.En 1897 el físico británico Joseph Thomson demostró que estas partículas también podían ser desviadas por campos eléctricos con ayuda de un tubo de rayos catódicos, en el cual incluyó dos placas cargadas eléctricamente y una placa de sulfuro de zinc. Esto permitía reconocer la desviación de los rayos catódicos mediante unos destellos. En esta experiencia dichos rayos eran desviados hacia la placa positiva por lo que debían poseer una carga negativa; estos fueron llamados electrones.Thomson propuso el primer modelo atómico. Para él el átomo era una esfera uniforme cargada positivamente, en la cual se encontraban incrustadas partículas negativas llamadas electrones, de manera que el conjunto sea eléctricamente neutro. También demostró que los electrones podían ser arrancados cuando se les suministraba suficiente energía lo que permitía afirmar que el átomo si era divisible. A este modelo se le conoce como budín de pasas.

MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORDRutherford tomo los conceptos establecidos en el modelo atómico de Thomson y decidió hacer sus propias experiencias. Diseñó un experimento que consistía en bombardear una lámina muy fina de oro con partículas alfa provenientes del polonio, un material radioactivo. Utilizó también una placa de sulfuro de zinc que rodeaba la lámina bombardeada y le permitía observar los desvíos de las partículas por medio de destellos. En esta experiencia Rutherford observó que la mayoría de los rayos alfa atravesaba la lámina sin sufrir desviaciones; otras tenían un desvío significativo y muy pocas rebotaban. Esto lo indujo a pensar que los rayos alfa que poseen carga positiva, rebotaban al incidir directamente en zonas muy pequeñas y de carga positiva.En 1911 basándose en este experimento Rutherford propone un nuevo modelo atómico llamado modelo planetario por su semejanza con el sistema planetario solar. Sus principales postulados son:

- El átomo posee un núcleo pequeño con una carga positiva. Este conserva casi toda la masa del átomo con los electrones que giran alrededor.- Los electrones están girando en trayectorias circulares a una gran distancia del núcleo. Las fuerzas entre el núcleo y los electrones se anulan entre sí.- Las partículas alfa no son desviadas por los electrones debido a que tienen mayor masa que estos.Este modelo fue aceptado por mucho tiempo pero no cumplía con las leyes del electromagnetismo. Estas anunciaban que toda partícula cargada en movimiento, como es el caso del electrón, emite radiación electromagnética lo que provocaría la disminución de la energía del electrón. En consecuencia, el electrón debería describir una trayectoria circular cada vez más pequeña hasta colapsar con el núcleo.

TEORÍA ATÓMICA DE BOHRMientras Rutherford proponía un nuevo modelo atómico, el físico Max Planck había logrado concluir que la energía está cuantizada en pequeños paquetes de energía llamados cuantos o fotones, por lo que un cuerpo, al absorber o emitir energía lo hace en un número entero de cuantos de energía.Bohr al conocer que Planck había determinado y cuantizado las ondas electromagnéticas, solucionó las dificultades de Rutherford con respecto a dichas ondas. Planteó que el electrón al girar alrededor del núcleo no perdía ni ganaba energía puesto que se encontraba girando en órbitas definidas llamadas estados estacionarios. Un electrón solo perdía o ganaba energía cuando saltaba de un estado a otro. En la actualidad los estados estacionarios son conocidos como capas o niveles energéticos. En 1913 Bohr describió el átomo de hidrógeno y propuso los siguientes postulados:- El electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares con una cantidad de energía definida sin perder ni ganar energía.- Cuando el electrón del hidrógeno se encuentra en la órbita más cercana al núcleo, se dice que se halla en un estado fundamental o basal. Si el electrón absorbe energía en forma de fotones ya sea por intermedio de luz, calor o electricidad, este haciende a un nivel de mayor energía, llamado estado excitado. - Cuando un electrón en estado excitado desciende a un estado inferior de energía, emite energía en forma de fotones. Un electrón puede presentar varios estados excitados, pero solo un estado fundamental.

MODELO ATÓMICO DE SOMMERFELDEl modelo de Bohr permitió explicar adecuadamente el espectro del átomo de hidrógeno, pero fallaba al intentar aplicarlo a átomos con más de un electrón. Luego que se descubrieran las líneas espectrales Zeeman halló que estas se desdoblaban en otras líneas más finas, por lo que en 1916 Sommerfeld modificó el modelo de Bohr, y sugirió que estas líneas desdobladas eran los subniveles y que además los electrones giran en forma circular y de maneras elípticas más no de modo coplanario. Estas formas elípticas se traducirían en los subniveles de energía. El modelo atómico propuesto por Bohr y corregido por Sommerfeld se denomina modelo cuántico, esto se debe porque emplea conceptos de la mecánica clásica y de la teoría cuántica.