Teorías y Modelos Atómicos

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TEORAS Y MODELOS ATMICOSCONCEPCIONES FILOSOFICASDesde la Antigedad, el ser humano se ha cuestionado de qu estaba hecha la materia. Aproximadamente entre el siglo IV y V antes de Cristo, la concepcin del tomo ya haba surgido como una idea filosfica en Grecia. Leucipo (450 a.C.): La materia es discontinua porque est formada por partculas discretas indivisibles llamadas tomos, que seria e limite de divisin de a materia. Demcrito (380 a.C.): El tomo es una partcula eterna, indivisible, invisible y homognea. Empedocles: Contemporneo de Democrito que sostena que todos los materiales estn compuestos por cuatro elementos: fuego, tierra, agua y aire.

Aristteles (300 a.C.): discpulo de Empedocles describi los cuatro elementos como la combinacin de propiedades de la materia: sequedad, humedad, calor y fri. CONCEPCIONES CIENTIFICAS (teoras y modelos)TEORIAS: JOHN DALTON (1808):

Postulados:

Toda la materia est compuesta de partculas indivisibles, indestructibles e impenetrables llamadas tomos. Los tomos son indestructibles e inalterables. Las reacciones qumicas incluyen la combinacin de tomos, no la destruccin de tomos. Todos los tomos de un elemento son idnticos. Los tomos de diferentes elementos tienen diferentes propiedades. (Dalton caracteriz los elementos de acuerdo a su peso atmico. Sin embargo, esto cambi cuando los istopos de los elementos fueron descubiertos.) La combinacin de tomos de diferentes elementos forman compuestos. Cuando los elementos reaccionan para formar compuestos, reaccionan en proporciones definidas y numricamente enteras. Los tomos, al combinarse para formar compuestos, guardan relaciones simples.

DETALLES EN LA TEORIA DE DALTON:

Dalton nunca acept la idea que la molcula estara formada por tomos idnticos o de un mismo elemento. A pesar de esto, su teora atmica fue la base del desarrollo de la qumica moderna.

Experimentos Que Influyeron Esta Teora:ELECTROLISIS MICHAEL FARADAY: Fue el primero en obtener el H y el O por descomposicin electroltica del agua, comprob la relacin entre las masas de las sustancias obtenidas por electrolisis.

GEORGE STONEY: Luego de estudiar los experimentos de Faraday, plante que las unidades de carga elctrica estn relacionadas con los tomos luego sugiri llamarles electrones.RAYOS CATODICOS

Fueron descubiertos por Julius Plucker(1859) y luego estudiados por W. Hittorf(1869) y William Crookes 1886) quienes demostraron que estos rayos tienen naturaleza corpuscular, viajan en lnea recta, son flujo de partculas cargadas o electrizadas, ionizan gases, producen luminiscencia y fluorescencia.

En 1897 J.J Thompson estudio con mas profundidad estas partculas negativas, a las que llamo electrones, entonces realizo mediciones de la desviaron de los rayos catdicos para diferentes campos magnticos y elctricos, despus de lo cual logro obtener la relacin carga masa del electrn.

DETERMINACION DE LA CARGA DEL ELECTRON

ROBERT MILLIKAN: Realiz su famoso experimento de la gota de aceite para medir la carga del electrn. En esta experiencia un pulverizador o atomizador, inyecta gran cantidad de gotitas de aceite, las que se cargan negativamente antes de ser radiadas por lo rayos X, encontrando un valor de e= -1,602 x 10-19

MODELOS: J. J. THOMSON: Modelo Estacionario o Modelo del budn de pasas

Segn Thomson:

Partiendo de las propiedades que descubri acerca de los rayos catdicos (flujo de electrones), Thompson propone el siguiente modelo atmico. Con las siguientes caractersticas.

El tomo sera de forma esfrica, con masa compacta de carga positiva distribuida homogneamente. Dentro de la esfera se encuentran incrustados los electrones con movimiento vibratorio y en cantidad suficiente como para neutralizar la carga positiva de la esfera, por lo tanto el tomo es elctricamente neutro. Se asemeja a un budn con pasas, las pasas son como los electrones y la esfera como el budn.

Fue el descubridor del electrn. Su importancia radica en que fue e primero que permiti relacionar la electricidad con el tomo.

EXPERIMENTOS QUE INFLUYERON ESTE MODELORAYOS CANALES

EUGENE GOLDSTEIN (1886): Realiz un experimento, en el cual observ una fluorescencia detrs del ctodo en un tubo de rayos catdicos cuando a la placa negativa se le haba practicado previamente canales a las que Golsdtein llam Rayos Canales, los cuales viajan en sentido contrario a los rayos catdicos porque son de carga positivas.

WILHEM WEIN (1898)

Luego de realizar experimentos con los rayos canales generados por el das hidrgeno, de manera anloga a Thomson, midi la relacin carga masa de lo iones positivos y encontr que la carga positiva era igual a la del electrn (en magnitud) y su masa igual a 1836 veces la del electrn, a dicha carga le denomino protn. ERNEST RUTHERFORD: MODELO PLANETARIO Descubridor del ncleo atmico, mediante una transmutacin nuclear El ncleo es la parte central del tomo, de carga elctrica positiva, formado por partculas llamadas Protones. Luego se descubri otro componente del ncleo: el neutrn. Los electrones giran en forma circular y concntrica a una gran velocidad alrededor del ncleo, a gran distancia del ncleo. A esta zona se le llama corteza electrnica. Todo tomo es elctricamente neutro.

DETALLES EN EL MODELO DE RUTHERFORD:El modelo atmico de Rutherford tuvo grandes limitaciones: Segn los postulados de la fsica clsica, al girar los electrones deberan perder energa en forma continua hasta llegar a estrellarse con el ncleo, lo cual no ocurre en realidad.EXPERIMENTO DE LA LAMINA DE ORO (PAN DE ORO) Con este experimento concluyo en que el tomo tiene una parte central llamada ncleo, diminuto, de carga positiva, compacto y muy denso, debido a que casi la totalidad de la masa atmica se concentra en el. El campo elctrico generado por el ncleo es muy intenso y causa la desviacin de rayos alfa mediante la fuerza de repulsin elctrica. El tomo es casi vaco, ya que los electrones ocupan espacios grandes cuando giran entorno al ncleo.

NIELS BOHR:

Aplica la Teora Cuntica creada por Max Planck y fundamenta su modelo con los siguientes postulados:

ESTABILIDAD DEL ELECTRON: El electrn gira alrededor del ncleo en trayectoria circular en estado de equilibrio, debido a que todas las fuerzas que actan sobre l se cancelan (fuerza centrifuga y fuerza centrpeta).

ORBITAS O NIVELES PERMITIDOS: El electrn, en forma estable, slo debe girar en ciertas regiones permitidas llamadas ncleos u orbitas (REEMPE).

NIVELES ESTACIONARIOS DE ENERGIA: Mientras que el electrn gira en su nivel u rbita permitida, no emite ni absorbe energa, porque cada rbita tiene una energa definida. EMISION Y ABSORCION DE ENERGIA: El salto de un electrn de un nivel cuntico a otro implica la emisin o absorcin de un nico cuanto de luz (fotn) cuya energa corresponde a la diferencia de energa entre ambas rbitas.

SOMMERFELD: En 1916, con la ayuda de la relatividad de Albert Einstein, hizo lo siguiente: Modifico la teora atmica de Bohr al suponer que los electrones giran en orbitas circulares o elpticas.

A partir del segundo nivel energtico existen dos o ms subniveles en el mismo nivel. El electrn es una corriente elctrica minscula.

En consecuencia el modelo atmico de Sommerfeld es una generalizacin del modelo atmico de Bohr desde el punto de vista relativista, aunque no pudo demostrar las formas de emisin de las rbitas elpticas, solo descart su forma circular.TEORIA ATOMICA ACTUAL

LOUIS DE BROGLIE: NATURALEZA DUAL DEL ELECTRN: Albert Einstein explico que la luz tiene un carcter doble, pues se comporta como partcula o como onda. Luego Louis de Broglie sugiri que la luz no tendra un carcter doble sino las partculas del tomo.

PROPUSO: Toda partcula en movimiento lleva asociada una onda, por lo tanto el movimiento del electrn se debe explicar como partcula y como onda.

WERNER HEISENBERG:

EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE: Estableci que es imposible conocer, al mismo tiempo, el momento (masa x velocidad) y la posicin(x) de una partcula tan pequea como el electrn. Por lo que solo podemos establecer; la probabilidad de encontrar al electrn en ciertas regiones del espacio atmico denominado ORBITAL. ERWIN SHRDINGER MECANICA CUANTICA NO RELATIVISTA: ide el modelo atmico actual, llamado "Ecuacin de Onda. La solucin de esta ecuacin, es la funcin de onda (PSI), y es una medida de la probabilidad de encontrar al electrn en el espacio. En este modelo, el rea donde hay mayor probabilidad de encontrar al electrn se denomina orbital. MECANICA CUANTICA RELATIVISTA: Cre la mecnica cuntica relativista que involucra en su solucin a 4 parmetros cunticos: n, l, ml, ms.

CONCLUSIN:Con este trabajo hemos llegado a conocer la evolucin de los modelos atmicos, desde las teoras de Dalton, hasta el modelo actual, el cual prcticamente carece de errores, por los cuales han pasado los dems modelos anteriores. Podemos conocer el progreso de los modelos a travs de los aos, y la correccin de las fallas en cada modelo y como al final se alcanz un modelo perfecto, que hasta ahora sigue vigenteATOMO DALTON SEQ ATOMO_DALTON \* ARABIC 1: Indestructible, Impenetrable e Indivisible