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Introducción Si nosotros observamos a nuestro alrededor podríamos
predecir ¿de qué esta formada cada una de las cosas que nos rodea?
Por ejemplo: ¿Podrías predecir de que están elaborados los objetos y sustancias representadas? ¿Los tres objetos están
compuesto de lo mismo?
Introducción Así como ustedes se cuestionaron
de que estaban compuestos los objetos expuestos en la diapositiva
anterior, algunos filósofos en la antigua Grecia, sintieron la
curiosidad de preguntarse lo mismo al observar el mundo a su
alrededor.
Nacimiento de las teorías
Es así que en el siglo V a.c el filósofo Leucipo junto a su discípulo Demócrito, se preguntaron
¿La materia se puede dividir en forma indefinida? o ¿llegaría un punto en donde no
podrían dividir más?.
Nacimiento de las teorías
Ambos llegaron a la conclusión que toda la materia estaba formada por pequeñas partículas de un solo tipo a las cuales llamaron “Átomos” que significa “Sin división”. Surgiendo así la
teoría Atomista de la materia.
¡Ojo! Esta teoría nació solo de ideas o
pensamientos. Ya que estos filósofos jamás desarrollaron experimentos para
comprobarla.
Nacimiento de las teorías A partir de lo planteado por Leucipo y Demócrito surgieron nuevas teorías que se oponían a la existencia del átomo. Fue así que nació a manos de Aristóteles la teoría Continuista de la
materia.
Plantea que la materia esta formada por cuatro elementos: Agua, fuego,
aire y tierra
Teoría atomista v/s Continuista
Todo esta compuesto por átomos. Si se divide un sustancia muchas veces llegaremos a ellos.
Los átomos son indivisibles (pequeños) Las propiedades de la materia varían
según como se agrupen los átomos que la componen.
Los átomos no existen No hay limite para dividir la materia Si la partículas que componen la materia
no pueden verse es porque no existen Las sustancias están formadas por los
cuatro elementos básicos.
Validez de la teoría atomista La teoría atomista se desecho hasta 1589, cuando el físico Galileo Galilei, la apoyo públicamente. sin embargo, sus evidencias no fueron suficientes para recibir el apoyo de sus colegas.
Validez de la teoría atomista
Esta teoría se aceptó como valida en el siglo XVII, sin embargo, surgieron más preguntas:
¿Qué son los átomos? ¿Qué forma tienen? ¿Existe un solo tipo de átomos?.
Estas interrogantes junto con los avances técnicos de la época ayudaron a que científicos se interesaran en estudiar el átomo, aporte que permitió establecer el
concepto que tenemos hoy.
Modelos Atómicos
Teoría atómica de Dalton
En 1808 John Dalton propone la primera teoría atómica con base científica. Para Dalton la materia estaba compuesta por
partículas minúsculas, indivisibles e indestructibles,
como bolitas de acero.
Postulados de Dalton 1. Toda la materia esta formada por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.
2. Todos los átomos de un elemento dado son idénticos entre si en masa y en sus propiedades. Y los átomos de un elemento son diferentes a los de otros elementos.
Postulados de Dalton 3. Los compuestos se forman al combinarse los átomos de mas de un elemento en una relación de números enteros y sencillos.
4. En las reacciones químicas los átomos no se crean ni se destruyen, solo se redistribuyen.
Aportes y problemas de la teoría de Dalton
La naturaleza eléctrica de la materia
La materia posee una propiedad llamada carga eléctrica. Las propiedades de los cuerpos
cargados se deben a dos tipos de carga: positiva y negativa. Si la carga de dos cuerpos que se
encuentra cerca es distinta, estos se atraen y si son iguales se repelen.
¡Ojo! Generalmente la
materia es eléctricamente
neutra
¿De donde provienen los
Estos fenómenos eléctricos, generaron la interrogante ¿Dónde están la cargas eléctricas? ¿Se encuentran en el átomo?, y si se encuentran en el átomo, ¿cómo podría
ser si es la partícula más pequeña que conforma la materia?
fenómenos eléctricos de la materia?
Para saber más al respecto de las cargas eléctricas, en 1875 Crookes crea un dispositivo llamado “tubo
de Crookes”, con el que estudiaba el paso de corriente eléctrica en el vacío.
Experimentos de William Crookes
En el tubo cerrado al vacío, había distintos tipos de
gases en su interior. En sus extremos dos electrodos que
se conectan a la corriente eléctrica. El electrodo (+) se llama ánodo y el (-) cátodo.
Crookes observo que al pasar corriente a través del tubo aparecía un punto de luz verde en el extremo del cátodo y una luminosidad verde en extremo del opuesto. Era evidente que algo pasaba desde el cátodo al otro extremo, y como el punto aparecía desde ese electrodo al tubo lo llamo “tubo de rayos
catódicos.
Experimentos de William Crookes
En 1879, el físico Joseph Thomson trataba de comprobar si existían cargas en las partículas. Para ello este científico utilizo de base lo realizado por Crookes
con el “tubo de rayos catódicos”, pero incluyo un campo magnético. Lo que entregaría más información acerca
de su comportamiento.
Modelo atómico de Thomson
Un imán ejerce fuerzas de tipo magnética y es
capaz de atraer y repeler, partículas con
carga eléctrica.
Modelo atómico de Thomson
Thomson dedujo que está desviación se debía a que los rayos poseían partículas con carga opuestas a la placa, es
decir con cargas eléctricas negativas, a las que posteriormente llamo electrones.
Modelo atómico de Thomson
Con la información obtenida de otras investigaciones más las suyas, Thomson llego a la conclusión que
el átomo esta formado por una masa con carga positiva, en la cual
están insertados los electrones negativos (Budín de pasas).
El modelo atómico propuesto por Thomson, es considerado el primer modelo que describe la constitución del
átomo y sus principales planteamientos son:
Conclusiones del Modelo atómico de Thomson
Si bien el modelo de Thomson permitió
explicar algunos fenómenos del átomo, esto fue satisfactorio
solo por un tiempo, ya que habían fenómenos
que no se podían explicar a través de
este modelo.
Aportes y problemas del Modelo atómico de Thomson
El protón y las radiaciones alfa (α) beta (β) y gamma (γ)
En 1886 Eugen Golstein estudiaba los rayos catódicos, pues
con el hallazgo del electrón, se pensaba que habían otras partículas con carga, fue así que descubrió que existían rayos positivos que se desplazaban en sentido contrario a los rayos
catódicos. (los cuales llamo rayos anódicos (+)) Descubre el Protón pero
no sabia donde estaba
ubicado.
Modelo atómico de Rutherford En 1911, Rutherford junto a otros investigadores, realiza el siguiente experimento, con la finalidad de investigar
la posición de las partículas con cargas positivas que poseía el átomo (Protones).
Experimento de Rutherford
A partir del experimento Rutherford Este concluyo lo siguiente: Para que las partículas alfa traspasaran la lamina sin desviarse, debería
existir un espacio vacío en el átomo (espacio entre orbitas). La repulsión de las partículas alfa, puede deberse a que partículas
positivas presentes en el átomo de oro chocan con las partículas alfa que
tienen la misma carga.
Experimento de Rutherford
Aportes y problemas de la teoría de Rutherford
Descubrimiento del neutrón
Debido a que la suma de las masas del átomo (protones y electrones) no correspondían a la masa total del
átomo. Es que James Chadwick en 1932 descubre una partículas a las
cuales nombro como Neutrones, ya que no poseían carga pero si masa. Lo que permitió explicar la masa restante
del átomo.
Modelo de Bohr
Este modelo plantea las siguientes hipótesis:
Los electrones giran en torno al núcleo en orbitas circulares de energía fija, en las cuales se
mueven, y al hacerlo no emiten energía.
Cada orbita posee una determinada cantidad de energía (representado por la letra n)
Modelo de Bohr
El electrón absorbe energía al pasar de un nivel inferior a uno superior y emite energía al saltar de un
nivel superior a otro inferior.
Espectro de emisión de energía de Bohr
Problemas de la teoría de Bohr
Este modelo es fundamental para entender los saltos energéticos del electrón. Sin embargo, este modelo No consiguió explicar los espectros de átomos con más de un electrón o de átomos más complejos.
Además faltaba explicar la distribución de los
electrones en las orbitas y el porqué de la manera especifica en que lo hacían.
Problemas de la teoría de Bohr
Este modelo no fue capaz de explicar e interpretar algunas propiedades de los átomos,
como el origen de los espectros atómicos o de la emisión de las partículas
gamma.
Ambos propiedades se explican por el poder ondulatorio de
los electrones.
Línea de tiempo: Modelos Atómicos
Demócrito (450 a. c) Teoría Atómica
de Dalton1808
Modelo de Thomson 1904
Budín de pasas
Modelo de Rutherford 1911 Modelo
Atómico de
Bohr1913
