TIMELINE UNIVERSIDAD

MODELOS ATÓMICOS

Timeline Química

Modelo Mecanico-Cuantico

Modelo de Demócrito

Modelo de Thomson

Modelo atómico de Bohr

1920-1930

siglo V a.C.

1904

1913

1911

1916

(siglo XIX

Modelo de Sommerfeld

Modelo de Rutherford

Modelo de Dalton

Modelo atómico de Sommerfeld

El modelo atómico de Sommerfeld expandió el de Bohr, incluyendo:

• Órbitas elípticas y subniveles de energía: Sommerfeld introdujo órbitas elípticas y subniveles de energía dentro de los niveles principales.
• Números cuánticos adicionales: Agregó un número cuántico (número cuántico azimutal) para describir la forma de la órbita elíptica, explicando la subdivisión de los niveles de energía.
• Mejora en la explicación de espectros atómicos: Su modelo refinado explicó con mayor precisión los espectros atómicos, especialmente en átomos más complejos.
• Contribución a la transición a la mecánica cuántica: Aunque no resolvió todos los fenómenos, sentó las bases para la mecánica cuántica, que ofrece una visión más completa del comportamiento de los electrones en los átomos.

Modelo mecánico-cuántico (1920-1930)

Desarrollado por Schrödinger, Heisenberg y otros. El modelo atómico cuántico es la representación actual de la estructura de los átomos, basado en los principios de la mecánica cuántica, el modelo cuántico se basa en la idea de que la ubicación de un electrón no se puede precisar con exactitud en un momento dado, sino que se describe mediante funciones de onda.

• Funciones de onda: En lugar de órbitas precisas, se utilizan funciones de onda para representar la probabilidad de encontrar un electrón en una ubicación específica alrededor del núcleo.
• Números cuánticos: Son valores que describen las propiedades cuánticas de los electrones en un átomo
• Orbitales atómicos: Son regiones del espacio alrededor del núcleo donde se encuentra la probabilidad más alta de encontrar un electrón.
• Configuración electrónica: Se refiere a la distribución de electrones en los diferentes niveles de energía y subniveles dentro de un átomo, siguiendo las reglas de la mecánica cuántica y los principios de Pauli.

Este modelo sigue los principios cuanticos de la estrucutura atomica que son:

• Dualidad onda-partícula: Los objetos cuánticos, como electrones y fotones, pueden comportarse como partículas y ondas al mismo tiempo.
• Principio de incertidumbre de Heisenberg: Es imposible conocer simultáneamente con precisión la posición y el momento de una partícula.

• Principio de exclusión de Pauli: Establece que dos electrones en un átomo no pueden tener los mismos cuatro números cuánticos. Esto significa que no pueden ocupar el mismo estado cuántico al mismo tiempo, lo que lleva a la organización de electrones en capas alrededor del núcleo atómico.

Modelo atómico de Thomson

El modelo atómico de Thomson, propuesto por J.J. Thomson en 1904, es conocido como el modelo del "pastel de pasas. Este modelo fue significativo en su época porque fue el primer intento de describir la estructura interna de un átomo de manera más detallada que simplemente considerarlo como una esfera indivisible.

• Estructura del átomo: Thomson propuso que un átomo consistía en una esfera de carga positiva uniforme que contenía electrones incrustados dentro.
• Proporción de carga: Según este modelo, la carga positiva de la esfera era igual a la cantidad de carga negativa de los electrones incrustados.
• Estructura eléctrica del átomo: El modelo de Thomson implicaba que la masa del átomo estaba distribuida uniformemente en la esfera positiva, y los electrones dispersos proporcionaban la carga negativa.

Modelo Demócrito

Según la teoría de Demócrito, los átomos eran unidades fundamentales, eternas e indivisibles que formaban todos los objetos y sustancias en el universo. Cabe recalcar que esta teoría no estaba respaldada por el metodo cientifco. Estos átomos eran infinitos en número y variedad, y se diferenciaban por su forma, tamaño y posición en el espacio. Además, Demócrito sugirió que los átomos estaban en constante movimiento en un vacío infinito, colisionando y uniéndose para formar diferentes combinaciones y estructuras. Uno de los aspectos más importantes de la teoría de Demócrito es la idea de que los átomos no se podían dividir más, ya que eran las partículas más pequeñas e indivisibles de la materia.

Energía de las órbitas del átomo de hidrógeno. Interpretación de los espectros de emisión y absorción de los elementos. Relación con la estructura electrónica del átomo. Aciertos y limitaciones del modelo atómico de Bohr.

Bohr derivó una fórmula para calcular las energías de las órbitas del átomo de hidrógeno, concordando con las líneas espectrales observadas, lo que hizo coherente la interpretación de los saltos cuánticos de los electrones. A pesar de su éxito con el hidrógeno, el modelo de Bohr tenía limitaciones: solo funcionaba bien para átomos con un solo electrón y contradecía la mecánica clásica. Aunque sentó las bases para entender la estructura cuántica del átomo, su éxito se limitaba a sistemas simples. La mecánica cuántica posterior, desarrollada por Schrödinger y otros, ofreció un enfoque más completo al tratar los electrones como ondas de probabilidad, superando las limitaciones del modelo de Bohr y permitiendo un análisis más preciso de átomos con múltiples electrones.

Modelo de Dalton

(Siglo XIX)

El modelo atómico propuesto por John Dalton a principios del siglo XIX marcó un hito fundamental en la historia de la química. Sus principios clave fueron:

• Átomos como unidades indivisibles: Dalton postuló que la materia estaba compuesta por partículas indivisibles llamadas átomos.
• Identidad de átomos de un mismo elemento: Los átomos de un elemento específico son idénticos en masa y propiedades, mientras que los de diferentes elementos tienen masas y propiedades distintas.
• Combinación de átomos para formar compuestos: Propuso que los átomos se combinan en proporciones simples y fijas para formar compuestos químicos.
• Leyes de conservación de la masa y proporciones definidas: Según sus investigaciones, la masa total de las sustancias antes y después de una reacción química es igual.

Estos principios sentaron las bases para la comprensión moderna de la composición y el comportamiento de la materia. Dalton contribuyó significativamente a la formulación de la teoría atómica, estableciendo un marco conceptual sólido para la química y allanando el camino para futuros avances en el campo de la ciencia de los átomos y las moléculas.El modelo atómico propuesto por John Dalton a principios del siglo XIX marcó un hito fundamental en la historia de la química. Sus principios clave fueron:

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Modelo de Rutherford

El modelo atómico de Rutherford, propuesto por Ernest Rutherford en 1911, representó una importante evolución en la comprensión de la estructura del átomo. Sus puntos clave fueron:

• Núcleo central: Rutherford postuló que la mayor parte de la masa del átomo se encuentra concentrada en un núcleo central muy pequeño, denso y cargado positivamente.
• Órbita de los electrones: Propuso que los electrones con carga negativa orbitaban alrededor del núcleo a cierta distancia

(1904)

• Espacio vacío: Según este modelo, la mayor parte del átomo era espacio vacío, donde los electrones se movían alrededor del núcleo, manteniendo la estabilidad del átomo debido a la interacción electromagnética entre el núcleo cargado positivamente y los electrones.

El modelo atómico de Bohr

(1913)

El modelo atómico de Bohr, basado en la emergente teoría cuántica, propuso dos ideas clave:

• Órbitas cuantizadas: Los electrones en un átomo ocupan órbitas específicas con niveles de energía cuantizados alrededor del núcleo.
• Radiación absorbida/emocionada: Los electrones pueden saltar entre órbitas al absorber o emitir cantidades específicas de energía, explicando así los espectros de emisión y absorción.

Bohr desarrolló una fórmula para calcular las energías de estas órbitas en el átomo de hidrógeno, concordando con las líneas espectrales observadas. Sin embargo, el modelo tenía limitaciones: solo funcionaba bien para átomos con un solo electrón y contradecía la mecánica clásica. Aunque sentó las bases para entender la estructura cuántica del átomo, las limitaciones de Bohr llevaron al desarrollo posterior de la mecánica cuántica, permitiendo un enfoque más completo al considerar a los electrones como ondas de probabilidad.

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