República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación

U.E. Colegio “San Gabriel”Zaraza Edo. Guárico

Modelos Atómicos

Profesor (a): Alumno:Carmen Girón Rondón Ricardo

Junio, 2013

Índice

Introducción

MODELO ATÓMICO DE DEMÓCRITO

Demócrito pensó en la idea de que todos los cuerpos materiales son

adicionados de infinitas partículas tan pequeñas que no son perceptibles por

los ojos humanos, los llamaron átomos (indivisibles). Pretendía que había

cuatro clases de átomos: los átomos de la piedra, densos y ásperos; los

átomos de agua, pesados y húmedos; los átomos de aire, fríos y livianos, y

los átomos de fuego, fugitivos y calientes. 

Por una composición en estas cuatro clases de átomos se creía que

están hechos todos los elementos conocidos como: 

o El suelo era una combinación de átomos de piedra y agua. 

o La planta serían átomos de piedra y agua, originarios del suelo y

átomos de fuego procedentes del sol. 

o Por esta razón los troncos de madera seca que han perdido átomos

de agua pueden arder, desasiendo átomos de fuego (llamas) y restos

de átomos de piedra (cenizas). 

Esta teoría que expuso Leucipo y Demócrito no tuvo gran aprobación

entre los filósofos griegos y romanos, pero resultó mucho más popular,

aceptada y propagada por “eruditos”, como Aristóteles. 

Bases Teóricas 

Demócrito desplegó la “teoría atómica del universo”, creada por su

instructor, el filósofo Leucipo. Esta teoría, semejante que todas las hipótesis

filosóficas griegas, no apoya sus fundamentos mediante experimentos, sino

que se expone mediante razonamiento lógico. La teoría atomística de

Demócrito y Leucipo se puede sintetizar así: 

o Los átomos son perdurables, inseparables, semejantes,

incompresibles e invisibles. 

o Los átomos se diferencian solo en forma y volumen, pero no por

cualidades internas. 

o Las propiedades de la materia se modifican según el agrupamiento de

los átomos. 

Demócrito expuso estos razonamientos lógicos, que a la vez pueden

ser la madre de las bases teóricas de los modelos atómicos.

MODELO ATÓMICO DE DALTON

El modelo atómico de Dalton, surgido en el contexto de la química, fue

el primer modelo atómico con bases científicas, fue formulado en 1808 por

John Dalton. El siguiente modelo fue el Modelo atómico de Thomson

Éxitos del modelo

El modelo atómico de Dalton explicaba por qué las sustancias se

combinaban químicamente entre sí sólo en ciertas proporciones.

Además el modelo aclaraba que aun existiendo una gran variedad de

sustancias diferentes, estas podían ser explicadas en términos de una

cantidad más bien pequeña de constituyentes elementales o elementos.

En esencia, el modelo explicaba la mayor parte de la química orgánica

del siglo XIX, reduciendo una serie de hechos complejos a una teoría

combinatoria realmente simple.

Postulados de Dalton

Dalton explicó su teoría formulando una serie de enunciados simples:

o La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas

átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir.

o Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen su

propio peso y cualidades propias. Los átomos de los diferentes

elementos tienen pesos diferentes.

o Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las

reacciones químicas.

o Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan

relaciones simples.

o Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en

proporciones distintas y formar más de un compuesto.

o Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más

elementos distintos.

MODELO ATÓMICO DE THOMSON

El modelo atómico de Thomson, también llamado “budín de pasas”,

fue propuesto por Joseph John Thomson en 1897. El físico británico

Thomson, descubrió el electrón, al deducir que los rayos catódicos estaban

formados por partículas negativas. Dedujo que los rayos catódicos no

estaban cargados, ni eran átomos, así que eran fragmentos de átomos, o

partículas subatómicas, a estas partículas les dio el nombre de electrones. A

Thomson también se le atribuye el descubrimiento de los isótopos, así como

el invento del espectrómetro de masa.

J.J. Thomson, propuso el modelo que lleva su nombre para explicar la

estructura atómica. Este consistía en una esfera de materia no uniforme

cargada positivamente, donde se encontraban insertadas las partículas

negativas, es decir, los electrones, de ahí que también se le conozca a este

modelo como “budín de pasas”, por la semejanza con éste dulce inglés.

El físico inglés realizó una serie de tres experimentos con tubos de

rayos catódicos, en su tercera prueba Thomson llegó a conclusiones

avanzadas, llamando “corpúsculos” a las partículas que procedían del interior

de los átomos de los electrodos, formando los rayos catódicos. Un tubo

catódico era un tubo de vidrio vacío cerrado, al que se le extraía el aire y se

le introducía un gas a una presión reducida. Tras esta observación, llegó a la

conclusión de que los átomos son divisibles.

Gracias a estos experimentos también pudo estudiar la relación de

masa entre las partículas que eran atraídas por el polo positivo del tubo

catódico. Llegó así a imaginar que los átomos se componían de éstas

partículas bautizadas como corpúsculos dentro de un lago lleno de cargas

positivas, o lo que es lo mismo, modelo de budín de pasas.

Esta estructura explicaba que la materia era neutra eléctricamente

hablando, ya que en los átomos, según Thomson la carga positiva estaba

neutralizada por la negativa. Estas cargas negativas se encontraban algunas

veces uniformemente distribuidas en torno al núcleo, y en otros casos se

usaba el ejemplo de nube positiva de carga. Gracias a este descubrimiento

Thomson recibió el premio Nobel de Física en 1906.

Microscópicamente, a este modelo se le puede decir que tiene una

estructura abierta, ya que los protones o cargas positivas, se sitúan

introducidos en la masa que define la neutra carga del átomo.

Este modelo fue el primero realmente atómico, aunque pronto se vio que era

muy limitado.

El modelo de Thomson fue discutido después del experimento

de Rutherford, al descubrirse el núcleo, ya que este modelo no puede

explicar que el átomo esté formado por un núcleo denso y una parte entorno

a él llamada corteza, así que científicos como Ernest Rutherford y Niels Bohr

continuaron investigando, y dando teorías sobre los átomos.

MODELO DE UN ÁTOMO DE RUTHERFORD

El modelo atómico de Rutherford es un modelo atómico o teoría sobre

la estructura interna del átomo propuesto por el químico y físico británico-

neozelandés Ernest Rutherford para explicar los resultados de su

"experimento de la lámina de oro", realizado en 1911.

Introducción

Antes de la propuesta de Rutherford, los físicos aceptaban que las

cargas eléctricas en el átomo tenían una distribución más o menos uniforme.

Rutherford trató de ver cómo era la dispersión de partículas alfa por parte de

los átomos de una lámina de oro muy delgada. Los ángulos deflactados por

las partículas supuestamente aportarían información sobre cómo era la

distribución de carga en los átomos. En concreto, era de esperar que si las

cargas estaban distribuidas acordemente al modelo de Thomson la mayoría

de las partículas atravesarían la delgada lámina sufriendo sólo ligerísimas

deflaciones en su trayectoria aproximadamente recta. Aunque esto era cierto

para la mayoría de partículas alfa, un número importante de estas sufrían

deflexiones de cerca de 180º, es decir, prácticamente salían rebotadas en

dirección opuesta a la incidente.

La importancia del modelo de Rutherford no residió en proponer la

existencia de un núcleo en el átomo. Término que, paradójicamente, no

aparece en sus escritos. Lo que Rutherford consideró esencial, para explicar

los resultados experimentales, fue "una concentración de carga" en el centro

del átomo, ya que si no, no podía explicarse que algunas partículas fueran

rebotadas en dirección casi opuesta a la incidente.

Rutherford propuso que los electrones orbitarían en ese espacio vacío

alrededor de un minúsculo núcleo atómico, situado en el centro del átomo.

Además se abrían varios problemas nuevos que llevarían al descubrimiento

de nuevos hechos y teorías al tratar de explicarlos:

Por un lado se planteó el problema de cómo un conjunto de cargas

positivas podían mantenerse unidas en un volumen tan pequeño, hecho que

llevó posteriormente a la postulación y descubrimiento de la fuerza nuclear

fuerte, que es una de las cuatro interacciones fundamentales.

Por otro lado existía otra dificultad proveniente de la electrodinámica

clásica que predice que una partícula cargada y acelerada, como sería

necesario para mantenerse en órbita, produciría radiación electromagnética,

perdiendo energía. Las leyes de Newton, junto con las ecuaciones de

Maxwell del electromagnetismo aplicadas al átomo de Rutherford llevan a

que en un tiempo del orden de 10 − 10s, toda la energía del átomo se habría

radiado, con la consiguiente caída de los electrones sobre el núcleo.

Según Rutherford, las órbitas de los electrones no están muy bien

definidas y forman una estructura compleja alrededor del núcleo, dándole un

tamaño y forma algo indefinidas. No obstante, los resultados de su

experimento, permitieron calcular que el radio del átomo era diez mil veces

mayor que el núcleo mismo, lo que hace que haya un gran espacio vacío en

el interior de los átomos.

MODELO ATÓMICO DE BOHR

El modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford es un

modelo cuantizado del átomo propuesto en 1913 por el físico danés Niels

Bohr, para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables

alrededor del núcleo. Este modelo planetario es un modelo funcional que no

representa el átomo (objeto físico) en sí, sino que explica su funcionamiento

por medio de ecuaciones.

Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para realizar el modelo que

lleva su nombre. Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de

explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción

discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con

un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. El modelo

atómico de Bohr partía conceptualmente del modelo atómico de Rutherford y

de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos años

antes con las investigaciones de Max Planck y Albert Einstein.

En este modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del

núcleo, ocupando la órbita de menor energía posible, o la órbita más cercana

posible al núcleo. El electromagnetismo clásico predecía que una partícula

cargada moviéndose de forma circular emitiría energía por lo que los

electrones deberían colapsar sobre el núcleo en breves instantes de tiempo.

Para superar este problema Bohr supuso que los electrones solamente se

podían mover en órbitas específicas, cada una de las cuales caracterizada

por su nivel energético. Cada órbita puede entonces identificarse mediante

un número entero n que toma valores desde 1 en adelante. Este número "n"

recibe el nombre de Número Cuántico Principal.

Bohr supuso además que el momento angular de cada electrón estaba

cuantizado y sólo podía variar en fracciones enteras de la constante de

Planck. De acuerdo al número cuántico principal calculó las distancias a las

cuales se hallaba del núcleo cada una de las órbitas permitidas en el átomo

de hidrógeno.

Estos niveles en un principio estaban clasificados por letras que

empezaban en la "K" y terminaban en la "Q". Posteriormente los niveles

electrónicos se ordenaron por números. Cada órbita tiene electrones con

distintos niveles de energía obtenida que después se tiene que liberar y por

esa razón el electrón va saltando de una órbita a otra hasta llegar a una que

tenga el espacio y nivel adecuado, dependiendo de la energía que posea,

para liberarse sin problema y de nuevo volver a su órbita de origen.

Postulados de Bohr

En 1913, Niels Bohr desarrolló su célebre modelo atómico de acuerdo a

cuatro postulados fundamentales:

1. Los electrones orbitan el núcleo del átomo en niveles discretos y

cuantizados de energía, es decir, no todas las órbitas están

permitidas, tan sólo un número finito de éstas.

2. Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar

por estados intermedios.

3. El salto de un electrón de un nivel cuántico a otro implica la emisión o

absorción de un único cuanto de luz (fotón) cuya energía corresponde

a la diferencia de energía entre ambas órbitas.

4. Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados

del momento angular orbital L de acuerdo con la siguiente ecuación:

Donde n = 1,2,3,… es el número cuántico angular o número cuántico

principal.

La cuarta hipótesis asume que el valor mínimo de n es 1. Este valor

corresponde a un mínimo radio de la órbita del electrón de 0.0529 nm. A esta

distancia se le denomina radio de Bohr. Un electrón en este nivel

fundamental no puede descender a niveles inferiores emitiendo energía.

Se puede demostrar que este conjunto de hipótesis corresponde a la

hipótesis de que los electrones estables orbitando un átomo están descritos

por funciones de onda estacionarias. Un modelo atómico es una

representación que describe las partes que tiene un átomo y como están

dispuestas para formar un todo.

Basándose en la constante de Planck   consiguió cuantizar

las órbitas observando las líneas del espectro.

Bibliografía

www.buenastareas.com › Página principal › Ciencia

www.slideshare.net/adanadan11/ modelo -atmico-de- dalton -14311688

quimica.laguia2000.com › General

es.wikipedia.org/wiki/Modelo_atómico