El atomo

El Atomo

Postulados: Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos, incompresibles e invisibles Los átomos se diferencian en su forma y tamaño Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos

Primeras ideas: Leucipo y Democrito 400 a.C Leucipo sostuvo que había un solo tipo de materia y creía que si la materia se dividía en partes cada vez más pequeñas se obtendría un trozo que no se podría cortar más. Demócrito sostenía que todo cuanto hay en la naturaleza es combinación de átomos y vacío. Ambos dijeron que la realidad está formada tanto por partículas infinitas, indivisibles, de formas variadas y siempre en movimiento.

Postulados:La materia está formada por átomos, pequeñas partículas indivisibles que no se pueden crear ni destruir. Todos los átomos de un elemento tienen la misma masa y propiedades. Los átomos de diferentes elementos tienen distinta masa y propiedades. Distintos átomos se combinan entre sí en una relación numérica sencilla y dan lugar a un compuesto, siendo los átomos de un mismo compuesto iguales.

Modelo de Dalton año 1808: Toda materia está formada por átomos. Todos los átomos de un determinado elemento son idénticos y poseen igual masa. Los átomos de diferentes elementos se combinan de acuerdo a números enteros y sencillos y conforman los compuestos. Los átomos permanecen sin división aun cuando se combinen en las reacciones químicas. Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o mas elementos.

Postulados: La materia es eléctricamente neutra, esto permitiría pensar que aparte de electrones, es posible que haya partículas con cargas positivas. Es posible extraer electrones de los átomos, pero no del mismo modo las cargas positivas.

Porción material menor de un elemento químico que interviene en las reacciones químicas y posee las propiedades características de dicho elemento.

Modelo de Thomson año 1897: Postulaba que los electrones se distribuían uniformemente en el interior del átomo suspendidos en una nube de carga positiva. El átomo se consideraba como una esfera con carga positiva con electrones repartidos como pequeños gránulos.

Postulados: Los átomos poseen el mismo número de protones y electrones, por tanto, son entidades neutras. El núcleo atómico está formado por partículas de carga positiva y gran masa (protones). El núcleo, además, debe estar compuesto por otras partículas con carga neutra para explicar la elevada masa del átomo (superior a lo esperado teniendo en cuenta solo el número de protones). Los electrones giran sobre el núcleo compensando la atracción electrostática (que produce la diferencia de cargas respecto al núcleo) con su fuerza centrífuga.

Modelo de Rutherford año 1911: el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la "corteza" (luego denominada periferia), 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.

Modelo de Bohr año 1913: El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino sólo en un cierto número de órbitas estables. Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite energía. Cuando un átomo estable sufre una interacción, como puede ser el imapacto de un electrón o el choque con otro átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo.

Postulados: El electrón solo podrá girar en ciertas orbitas circulares de energía y radios determinados. Al moverse en ella el electrón no radiará energía, la energía del electrón será constante. El electrón solo emitirá energía cuando estando en una de estas órbitas pase a otra de menor energía.

Configuracion electronica de Dirac-Jordan año 1928: Desarrolló los estudios matemáticos iniciados por De Broglie sobre la dualidad onda-corpúsculo, explicando cómo a todas las partículas se les podía asociar una onda, y, por tanto, dando un gran impulso a la Mecánica Cuántica. Ciertas ecuaciones propuestas por Dirac indicaban la existencia de antipartículas, antielectrones y antiprotones, con igual masa y carga, pero diferente signo que sus homólogas. Jordan colaboró con Born y más tarde con Heisenberg en orden a establecer los fundamentos de la teoría de la Mecánica Cuántica mediante el empleo del cálculo matricial. Posteriormente contribuyó al avance de la Mecánica Cuántica de las interacciones entre electrones y fotones, denominada Electrodinámica cuántica

Ondas n, l, m y s:En 1927 pudo comprobarse experimentalmente la hipótesis de De Broglie al observarse un comportamiento ondulatorio de los electrones en los fenómenos de difracción. Un electrón que se mueve alrededor de núcleo puede considerarse ligado a él y podemos describir su movimiento ondulatorio mediante la ecuación de ondas. Con esta idea, Schrödinger realizó un estudio matemático del comportamiento del electrón en el átomo y obtuvo una expresión, conocida como ecuación de Schrödinger. Podemos decir que un orbital atómico es una zona del espacio donde existe una alta probabilidad de encontrar al electrón. Esto supone considerar al electrón como una nube difusa de carga alrededor del núcleo con mayor densidad en las zonas donde la probabilidad de que se encuentre dicho electrón es mayor. Para que la ecuación de Schrödinger tenga significado físico es necesario imponerle unas restricciones que son conocidas como números cuánticos, que se simbolizan de la misma forma que los obtenidos en el modelo atómico de Bohr.

Definicion de los valores de las Ondas

Número cuántico secundario (l): También es conocido como el número cuántico del momento angular orbital o número cuántico azimutal y se simboliza como ℓ (L minúscula). Describe la forma geométrica del orbital. Los valores de l dependen del número cuántico principal. En el caso de los átomos con más de un electrón, determina también el subnivel de energía en el que se encuentra un orbital, dentro de un cierto nivel energético

Número cuántico principal (n): Especifica el nivel energético del orbital, siendo el primer nivel el de menor energía, y se relaciona con la distancia promedio que hay del electrón al núcleo en un determinado orbital. A medida que n aumenta, la probabilidad de encontrar el electrón cerca del núcleo disminuye y la energía del orbital aumenta.

Número Cuántico magnético (m): Indica la orientación del orbital en el espacio.

Número cuántico de Spin (S): El electrón posee su propio número cuántico que da a conocer el sentido de rotación del electrón en torno a su eje cuando se mueve dentro de un orbital. El electrón solo tiene dos posibles sentidos de giro, por lo que se puede tomar valores +1/2 o -1/2. Cada orbital puede albergar un máximo de dos electrones con espines diferentes.

Tablas de valores y definicion de las ondas