Modelos Atómicos
Modelos
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Dalton
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Thompson
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Rutherford
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Bohr
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Teoría y postulados
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Según Dalton los elementos estaban formados por partículas extremadamente
pequeñas llamadas atomos, afirmando que todos lo atomos de un elemento son
iguales, tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas..Introduce la idea de la discontinuidad de la materia, es decir, ésta es la primera teoría científica que considera que la materia está dividida en átomos (dejando aparte a precursores de la Antigüedad como Demócrito y Leucipo, cuyas afirmaciones no se apoyaban en ningún experimento riguroso).
Postulados:
2.Todos los átomos de un determinado elemento son idénticos. 3.Los átomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento, los átomos de elementos diferentes se pueden distinguir unos de otros por sus respectivos pesos atómicos relativos. 4.Los átomos de un elemento se combinan con los átomos de otros elementos para formar compuestos químicos, un compuesto dado siempre tiene el mismo número relativo de tipos de átomos. 5.Los átomos no se pueden crear ni dividir en partículas más pequeñas, ni se destruyen en el proceso químico. Una reacción química simplemente cambia la forma en que los átomos se agrupan. |
El modelo atómico de Thomson es una teoría sobre la estructura atómica propuesta
en 1904 por Joseph John Thomson, quien descubrió
el electrón en 1898, mucho antes del descubrimiento del protón y del neutrón. En dicho modelo, elátomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo, como un pudin
de pasas.Postulaba
que los electrones se distribuían uniformemente en el interior de los átomos
suspendidos en una nube de carga positiva. El átomo se consideraba como una
esfera con carga positiva con electrones repartidos como pequeños gránulos. La
herramienta principal con la que contó Thomson para su modelo atómico fue la
electricidad.
Postulados:
1.La materia es eléctricamente neutra, lo que hace pensar que, además de electrones, debe de haber partículas con cargas positivas.
2.Los electrones pueden extraerse de los átomos, pero no así las cargas positivas. |
El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la "corteza", constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un "núcleo" muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña de cargas positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona extranuclear se encuentran los electrones de carga negativa.
Postulados:
1. El átomo esta constituido por una zona central, a la que se le llama núcleo, en la que se encuentra concentrada toda la carga positiva y casi toda la masa del núcleo.
2. Hay otra zona exterior del átomo, la corteza, en la que se encuentra toda la carga negativa y cuya masa es muy pequeña en comparación con la del átomo. La corteza esta formada por los electrones que tenga el átomo. 3. Los electrones se están moviendo a gran velocidad en torno al núcleo. 4. El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el del átomo (unas 100.000 veces menor). 5. El número de electrones negativos es igual al numero de protones positivos; luego, el átomo resulta neutro. |
El modelo de Bohr o de Bohr-Rutherford es un modelo clásico del átomo, pero fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización a partir de ciertos postulados. Fue propuesto en 1913 por el físico danés Niels Bohr, para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados en el modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas delefecto fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein en 1905.
Postulados:
1.El electrón solo podrá girar en ciertas órbitas circulares
de energía y radios determinados, y al moverse en ellas el electrón no radiará
energía. En ellas la energía del electrón será constante.
2.En estas órbitas se cumplirá que el momento angular del
electrón será múltiplo entero de h/2∏. Estas serán las únicas órbitas posibles.
3.El electrón solo emitirá energía cuando estando en una de
estas órbitas pase a otra de menor energía.
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Evidencias Experimentales |
La más importante de todas las investigaciones de Dalton fue la teoría atómica, que está indisolublemente asociada a su nombre. Se ha propuesto que esta teoría se la sugirieron, o bien sus investigaciones sobre el etileno (gas oleificante) y metano (hidrógeno carburado) o los análisis que realizó del óxido nitroso (protóxido de nitrógeno) y del dióxido de nitrógeno (dióxido de ázoe), son puntos de vista que descansan en la autoridad de Thomas Thomson. Sin embargo, un estudio de los cuadernos de laboratorio propio de Dalton, descubierto en las habitaciones de la Lit & Phil, llegó a la conclusión de que lejos de haber sido llevado por su búsqueda de una explicación de la ley de las proporciones múltiples a la idea de que la combinación química consiste en la interacción de los átomos de peso definido y característico, la idea de los átomos surgió en su mente como un concepto puramente físico, inducido por el estudio de las propiedades físicas de la atmósfera y otros gases.
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Thompson, utilizó un tubo de descarga con ánodo perforado a lo largo de su eje con el
fin de que se produjera un haz muy fino de estos rayos, llamados RAYOS CATÓDICOS ( porque van del cátodo al ánodo), este rayo incidía sobre una pantalla fluorescente de Sulfuro de Cinc (ZnS), existiendo en el centro del tubo dos placas metálicas, que permiten la creación de un campo magnético. Dentro del campo eléctrico la partícula se desplaza hacia el polo positivo y en el mismo plano del campo. Si ponemos un campo magnético estás partículas también se desviaban. Como conclusion thompson dice que la carga negativa es inseparable de los rayos |
El experimento de Rutherford, también llamado experimento de la lámina de oro.
El experimento consistió en mandar un haz de partículas alfa sobre una fina lámina de oro y observar cómo dicha lámina afectaba a la trayectoria de dichos rayos.
Las partículas alfa se obtenían de la desintegración de una sustancia radiactiva, el polonio. Para obtener un fino haz se colocó el polonio en una caja de plomo, el plomo detiene todas las partículas, menos las que salen por un pequeño orificio practicado en la caja. Perpendicular a la trayectoria del haz se interponía la lámina de metal. Y, para la detección de trayectoria de las partículas, se empleó una pantalla con sulfuro de zinc que produce pequeños destellos cada vez que una partícula alfa choca con él.
Rutherford concluyó que el hecho de que la mayoría de las partículas atravesaran la hoja metálica, indica que gran parte del átomo está vacío, que la desviación de las partículas alfa indica que el deflector y las partículas poseen carga positiva, pues la desviación siempre es dispersa. Y el rebote de las partículas alfa indica un encuentro directo con una zona fuertemente positiva del átomo y a la vez muy densa.
El modelo atómico de Rutherford mantenía el planteamiento de Thomson, de que los átomos poseen electrones, pero su explicación sostenía que todo átomo estaba formado por un núcleo y una corteza. El núcleo debía tener carga positiva, un radio muy pequeño y en él se concentraba casi toda la masa del átomo. La corteza estaría formada por una nube de electrones que orbitan alrededor del núcleo.
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En 1913, Bohr propuso su modelo atómico en base, esencialmente, a la detenida observación del espectro de emisión del átomo de hidrógeno. El científico observó que las líneas discretas o discontinuas del espectro, a longitudes de onda muy concretas, no eran congruente con la mecánica clásica. Este hecho hacía pensar dos cosas: que los espectros atómicos dependen de la estructura del átomo (cada elemento presenta un espectro distinto) y que la mecánica clásica no es válida para explicar la estructura atómica.
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. |
Modelo
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