AoCientficoDescubrimientos experimentalesModelo atmico

1808John DaltonDurante el siglo XVIII y principios del XIX algunos cientficos haban investigado distintos aspectos de las reacciones qumicas, obteniendo las llamadasleyes clsicas de la Qumica.

La imagen del tomo expuesta por Dalton en suteora atmica, para explicar estas leyes, es la de minsculas partculas esfricas, indivisibles e inmutables,

Iguales entre s en cada elemento qumico.

1897J.J. ThomsonDemostr que dentro de los tomos hay unas partculas diminutas, con carga elctrica negativa, a las que se llamelectrones.

De este descubrimiento dedujo que el tomo deba de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones.

(Modelo atmico de Thomson.)

1911E. RutherfordDemostr que los tomos no eran macizos, como se crea, sino que estn vacos en su mayor parte y en su centro hay un diminutoncleo.

Dedujo que el tomo deba estar formado por unacortezacon los electrones girando alrededor de un ncleo central cargado positivamente.

(Modelo atmico de Rutherford.)

1913Niels BohrEspectros atmicosdiscontinuos originados por la radiacin emitida por los tomos excitados de los elementos en estado gaseoso.

Propuso un nuevo modelo atmico, segn el cual los electrones giran alrededor del ncleo en unos niveles bien definidos.

(Modelo atmico de Bohr.)

MODELOS ATOMICOS: Desde la Antigedad, el ser humano se ha cuestionado de qu estaba hecha la materia.Unos 400 aos antes de Cristo, el filsofo griegoDemcritoconsider que la materia estaba constituida por pequesimas partculas que no podan ser divididas en otras ms pequeas. Por ello, llam a estas partculastomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demcrito atribuy a los tomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.Sin embargo las ideas de Demcrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filsofos de su poca y hubieron de transcurrir cerca de 2200 aos para que la idea de los tomos fuera tomada de nuevo en consideracin.Unmodelo atmicoes unarepresentacin estructuralde untomo, que trata de explicar su comportamiento y propiedades. De ninguna manera debe ser interpretado como undibujode un tomo, sino ms bien como el diagrama conceptual de su funcionamiento. A lo largo del tiempo existieron varios modelos atmicos y algunos ms elaborados que otros: Modelo atmico de Demcrito, el primer modelo atmico, postulado por el filsofo griego Demcrito. Modelo atmico de Dalton, surgido en el contexto de la qumica, el primero con bases cientficas. Modelo atmico de Thomson, o modelo del budn, donde los electrones son como las "frutas" dentro de una "masa" positiva. Modelo del tomo cbicode Lewis, donde los electrones estn dispuestos segn los vrtices de un cubo, que explica la teora de la valencia. Modelo atmico de Rutherford, el primero que distingue entre el ncleo central y una nube de electrones a su alrededor. Modelo atmico de Bohr, un modelo cuantizado del tomo, con electrones girando en rbitas circulares. Modelo atmico de Sommerfeld, una versin relativista del modelo de Rutherford-Bohr. Modelo atmico de Schrdinger, un modelo cuntico no relativista donde los electrones se consideran ondas de materia existente.

ISOTOPOS:Se denominaistoposa lostomosde un mismoelemento, cuyos ncleos tienen una cantidad diferente deneutrones, y por lo tanto, difieren ennmero msico.La palabra istopo, delgriego: isos'igual, mismo'; tpos'lugar', "en mismo sitio") se usa para indicar que todos los tipos de tomosde un mismoelemento qumico(istopos) se encuentran en el mismo sitio de latabla peridica. Los tomos que son istopos entre s son los que tienen igualnmero atmico(nmero deprotonesen el ncleo), pero diferentenmero msico(suma del nmero de neutronesy el de protones en el ncleo). Los distintos istopos de un elemento difieren, pues, en el nmero de neutrones.La mayora de los elementos qumicos tienen ms de un istopo. Solamente 21 elementos (por ejemploberilioosodio) poseen un solo istopo natural. En contraste, elestaoes el elemento con ms istopos estables, 10.Otros elementos tienen istopos naturales, pero inestables, como eluranio, cuyos istopos puedentransformarse odecaeren otros istopos ms estables, emitiendo en el procesoradiacin, por lo que decimos que sonradiactivos.Los istopos inestables son tiles para estimar la edad de variedad de muestras naturales, comorocasymateria orgnica. Esto es posible, siempre y cuando, se conozca el ritmo promedio de desintegracin de determinado istopo, en relacin a los que ya han decado. Gracias a este mtodo de datacin, se conoce laedad de la Tierra.TIPOS DE ISTOPOS: Istopos naturales. Los istopos naturales son los que se encuentran en la naturaleza de manera natural. Por ejemplo el hidrgeno tiene tres istopos naturales, el protio, el deuterio y el tritio. El tritio es muy usado en trabajos de tipo nuclear; es el elemento esencial de la bomba de hidrgeno.Otro elemento que est formado por istopos muy importantes es el carbono, que son el carbono-12, que es la base referencial del peso atmico de cualquier elemento, el carbono-13 que es el nico carbono con propiedades magnticas y el carbono-14 radiactivo, muy importante ya que susemividaes de 5730 aos y se usa mucho en arqueologa para determinar la edad de los fsiles orgnicos. Eluranio-235se usa en lascentrales nuclearesy en lasbombas atmicasIstopos artificiales. Los istopos artificiales se producen en laboratorios nucleares por bombardeo de partculas subatmicas o en las centrales nucleares. Estos istopos suelen tener una vida corta, principalmente por la inestabilidad y radioactividad que presentan. Uno de estos es elcesio, cuyos istopos artificiales se usan en plantas nucleares de generacin elctrica. Otro muy usado es eliridio-192 que se usa para comprobar la hermeticidad de las soldaduras de tubos, sobre todo en tubos de transporte de crudo pesado y combustibles. Algunos istopos deluraniocomo el uranio-233 tambin se usan en tecnologa nuclear.Los istopos se subdividen en istopos estables (existen menos de 300) y no estables o istopos radiactivos (existen alrededor de 1200). El concepto de estabilidad no es exacto, ya que existen istopos casi estables. Su estabilidad se debe al hecho de que, aunque son radiactivos, tienen unperiodo de semidesintegracinextremadamente largo comparado con laedad de la Tierra.

NUMEROS CUANTICOS:La descripcin matemtica que se le da a cadaorbitalse encuentra asociado a tres nmeros cunticos, que se representan con las letrasn,lyml. Los nmeros cunticos son nmeros, siempre enteros, que se encuentran relacionados entre s y nos dan informacin a cerca de la energa que tiene el electrn en un orbital determinado, adems de la colocacin de la densidad electrnica, la cual se distribuye en el espacio que se encuentra en torno al ncleo del tomo. Los nmeros cunticos inician con el conocido como nmero cuntico principaln,el cual tiene como siempre como valor nmeros enteros y positivos, as n, puede tomar valores como n = 1, 2, 3, 4 . Dichos valores se encuentran relacionados a la energa que posee el orbital y tambin a su tamao. La medida que tienen los orbitales se encuentra dependiente del nmero cuntico n, pues cuanto mayor sea n para un orbital del mismo tipo, la probabilidad mxima de encontrar el electrn se encuentra a distancias cada vez ms alejadas del ncleo. Al grupo de orbitales que poseen igual valor de n, se les conoce con el nombre denivel, o capa. El siguiente nmero cuntico, el segundo nmero o nmero cuntico secundario, se representa con la letraly nos da informacin sobre la forma que tiene el orbital. El valor que toma l se encuentra relacionado al valor de n; es decir, para cada valor que tienen n, l puede coger distintos valores de nmeros enteros que van desde el cero hasta n-1. Los valores 0, 1, 2, 3 del nmero cuntico l se describen a travs de las letrass, p, d, y fde manera respectiva. Por lo tanto, hablamos de orbitales, s, p, d, o f, segn el valor que tenga el nmero cuntico secundario. Estas letras son las iniciales inglesas de sharp (definida, s), principal (principal, p), difuse (difusa, d) y fundamental (fundamental, f). Valor de l : 0-1-2-3Letra usada: s-p-d-fLos orbitales que tienen los valores iguales de n y l, conforman lo que se conoce como subcapa o subnivel. En cada uno de los niveles existen tantos subniveles como nos indica el valor n. As por ejemplo, en el nivel n=2 existen 2 subniveles o subcapas, la subcapa 2s )l=o) y la subcapa 2p ( l=1). El nmero cuntico ml, es el tercer nmero cuntico o nmero cuntico magntico. Este se encuentra asociado a las diferentes orientaciones que toma el orbital con respecto a una direccin concreta y definida. Su valor se encuentra estrechamente relacionado con el valor que tiene l, pues ml puede tener todos los valores enteros que se encuentren entre -l y +l, encontrndose incluido el nmero cero. La cantidad de orbitales que existe en cada subnivel o subcapa se representa por 2l+1, es decir, por ejemplo, si cada subcapa p ( l=1) tiene tres orbitales con idntica energa (2.1 + 1); en cada uno de las subcapas d(l=2) hay 5 orbitales ( 2.2 + 1); en cada subcapa f (l= 3) existen 7 orbitales ( 2.3 +1), etc.