Modelos atómicos

Modelo  atómico experimental de John Dalton
(1803- 1899)

En 1803 el químico inglés  John Dalton  (1766-1844) propuso su teoría atómica, como explicación de una serie de leyes experimentales.

En su teoría el suponía la existencia de partículas mínimas e indivisibles de materia y conservó el nombre que los antiguos griegos le  habían dado: “átomos”. Él se basó en la composición química de los materiales para postular la existencia de los átomos.

Esta teoría consta de cuatro postulados:

1. Los átomos de los elementos son partículas básicas de la materia. Son indivisibles y 

no pueden ser creados ni destruidos.

2. Los átomos de un elemento determinado son idénticos, poseen un mismo peso y tienen las mismas propiedades químicas.

3. Los átomos de diferentes elementos químicos se combinan entre sí, en relación de números sencillos, para formar moléculas compuestas.  

4. Los átomos de los elementos pueden combinarse entre sí en más de una 

proporción entera sencilla, para formar más de un compuesto.

La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento químico.

           

Modelo atómico experimental de Joseph John Thomson
(1899-1913)

La primera partícula subatómica descubierta, terminando así la concepción del átomo indivisible, fue el electrón.

Estos electrones fueron destacados, por primera vez, de forma inequívoca, por el físico inglés Joseph John Thomson en 1897, durante su estudio de los rayos catódicos.

Thomson estudió los rayos catódicos y observó que estos se desviaban hacia la placa positiva del condensador, demostrando así que consistían en partículas con masa y carga negativa, estas son los electrones.

El pudo medir el cociente entre la masa y la carga del electrón, aunque no ambas por separado, sugiriendo que el átomo era como una albóndiga, en donde la carne es la masa positiva y los granos de arroz son electrones incrustados en ella.

 

Modelo atómico experimental de  Ernest Rutherford
(1911- 1913)

Unos años después de lo de Thomson, Rutherford investigaba el bombardeo de partículas  (núcleos de átomo de helio) sobre una lámina muy delgada de oro.

En ese entonces, se conocía que la masa de las partículas  tenía un alto valor y se había advertido previamente que atravesaban la lámina de oro con leves desviaciones en su trayectoria, lo era consistente con el modelo de Thomson.

Rutherford le encargó a un estudiante investigar si había  desviaciones mayores de la trayectoria de estas partículas. 

Y en 1910 Rutherford descubrió que una pequeña fracción de las partículas rebotaban. Este resultado no tenía explicación alguna, así que se dio a la tarea de explicar dicho fenómeno y en 1911 propuso un nuevo modelo atómico.

° En el centro del átomo, existe una región pequeña de carga positiva, a la que llamó núcleo, donde se encuentra casi toda la masa del átomo. Fue el primero en proponer un modelo nuclear para el átomo.

° El resto del átomo es prácticamente un espacio vacío en el que se mueven los electrones, que poseen carga negativa.

Así, con base en este modelo, explicó por qué las partículas podían atravesar la lámina de oro.

Modelo atómico experimental de Bohr
(1913-1916)

Bohr propuso un modelo atómico compuesto por un núcleo y una corteza. El átomo, al igual que en el modelo de Rutherford, también tenía una núcleo positivo y los electrones girando en torno a él, pero lo hacían en unas orbitas circulares, donde no emiten ni absorben energía. A estas órbitas se les llamó niveles de energía.

Para establecer su modelo atómico, Bohr enunció tres postulados:

   1 Un átomo posee un determinado número de órbitas estacionarias, en las cuales los electrones no radian ni absorben energía, aunque estén en movimiento.   

   

   2 El electrón gira alrededor de su núcleo de tal forma que la fuerza centrífuga sirve para equilibrar con exactitud la atracción electrostática de las cargas opuestas.

  

   3 El momento angular del electrón en un estado estacionario es un múltiplo de h/2p (donde h es la constante cuántica universal de Planck).

   

   4 Cuando un electrón pasa de un estado estacionario de más energía a otro de menos (y, por ende, más cercano al núcleo), la variación de energía se emite en forma de un cuanto de radiación electromagnética (es decir, un fotón). Y, a la inversa, un electrón sólo interacciona con un fotón cuya energía le permita pasar de un estado estacionario a otro de mayor energía. Dicho de otro modo, la radiación o absorción de energía sólo tiene lugar cuando un electrón pasa de una órbita de mayor (o menor) energía a otra de menor (o mayor), que se encuentra más cercana (o alejada) respecto al núcleo. La frecuencia f de la radiación emitida o absorbida viene determinada por la relación: E1-E2=hf, donde E1 y E2 son las energías correspondientes a las órbitas de tránsito del electrón.

         

Bibliografía:

°Química General, Inducción a la química teórica.

CRISTOBAL VALENZUELA CALAHORRO

Editorial: Salamanca

Primera edición, enero 1995

°Química para la prueba de acceso a la Universidad para mayores de 25 años.                                                                                                               

SUSANA LÓPEZ PICAZO

Editorial: Cultiva libros

Primera edición: Septiembre 2009

°Generaciones cuánticas

HELGE KRAGH

Editorial: Akal

Traducción, 2007

°Química I

ANA BEATRIZ PICADO y MILTON ÁLVAREZ

Editorial: EUNED

Primera edición, 2008

°Química 2

PASCUAL DE ANDA CÁRDENAS

SANDRA JARA CASTRO

MA. REFUGIO VIVAS ARCEO

HERMINIA FLORES DE LEÓN

MARÍA DE LOS ÁNGELES RODRIGUEZ BAUTISTA

Editorial: Umbral

Edición 2007

http:// www.youtube.com