ESQUEMA MODELOS ATÓMICOS

MODELOS ATÓMICOS

DEMÓCRITO

RUTHERFORD

DALTON

THOMSON

BOHRN

CHADWICK

SCHRONDINGER Y HEISENBERG

La Macarna

Jaime López Cuadros 1ºBCA

El modelo atómico de Dalton, propuesto en el siglo XIX, establece varios postulados fundamentales sobre la estructura de la materia: - Composición de la materia: La materia está formada por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles e indestructibles en reacciones químicas. I- Identidad de los átomos: Los átomos de un mismo elemento son idénticos en tamaño, masa y propiedades químicas. Por ejemplo, todos los átomos de oxígeno son iguales. - Distinción entre elementos: Los átomos de diferentes elementos tienen masas y propiedades distintas, lo que les otorga características únicas. - Formación de compuestos: Los compuestos químicos se crean a partir de combinaciones de átomos de diferentes elementos en proporciones fijas. Por ejemplo, el agua (H₂O) consiste en átomos de hidrógeno y oxígeno en una proporción de 2:1. - Reacciones químicas: Durante una reacción química, los átomos se reordenan para formar nuevas sustancias, pero no se crean ni destruyen, lo que se relaciona con la Ley de conservación de la masa. Aportes clave: - Explicación cuantitativa: Dalton proporcionó una base para entender las leyes de las proporciones definidas y múltiples, sugiriendo que los átomos tienen masas específicas y se combinan en cantidades enteras. - Tabla de masas atómicas: Fue pionero en la creación de una tabla de masas relativas de átomos, lo que permitió cuantificar la materia a nivel atómico. Limitaciones: - IIndivisibilidad: Dalton consideraba que los átomos eran indivisibles, pero se descubrió que están compuestos por partículas subatómicas (electrones, protones y neutrones). - Estructura interna: No explicó la estructura interna del átomo, que más tarde fue detallada por científicos como J.J. Thomson y Ernest Rutherford. - Isótopos: No reconoció la existencia de isótopos, que son átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones y masas.

El modelo atómico de Rutherford se basa en el experimento de la lámina de oro realizado en 1909 y presenta características clave: - Núcleo pequeño y denso: La mayor parte de la masa y toda la carga positiva del átomo están concentradas en un núcleo central que contiene protones. - Electrones en órbita: Los electrones, cargados negativamente, giran alrededor del núcleo a gran distancia, similar a un sistema planetario. - Mayormente vacío: La mayor parte del volumen del átomo es espacio vacío, lo que explica por qué muchas partículas alfa pasaron sin desviarse durante el experimento. - Fuerzas eléctricas: La atracción entre el núcleo positivo y los electrones negativos mantiene la estabilidad del átomo. Contexto del experimento - El experimento de la lámina de oro, realizado por Hans Geiger y Ernest Marsden, mostró que la mayoría de las partículas alfa pasaron sin desviarse, mientras que algunas se desviaron y otras rebotaron, indicando la presencia de un núcleo pequeño y denso. Implicaciones y aportes: - Descubrimiento del núcleo: Revela que el núcleo es fundamental en la estructura atómica. - Desafío al modelo de Thomson: Refuta la idea de carga positiva distribuida uniformemente, mostrando que está concentrada en el núcleo. - Problemas de estabilidad: No explica cómo los electrones pueden orbitar sin perder energía y colapsar en el núcleo. Limitaciones: - Órbitas de electrones: No aclara por qué los electrones no colapsan al núcleo al perder energía. - Espectros atómicos: No puede explicar la emisión de luz en líneas espectrales discretas, un fenómeno que se abordó más tarde con el modelo de Bohr.

CARASTERÍSTICAS - Descubrimiento del neutrón: Chadwick identificó una tercera partícula en el núcleo, el neutrón, que no tiene carga. Esto fue necesario para explicar la discrepancia entre la masa del núcleo y la suma de las masas de los protones. - Naturaleza del núcleo: Chadwick demostró que el núcleo está formado por protones y neutrones (nucleones), lo que añade complejidad al modelo atómico. Modelo nuclear: El modelo atómico se ajustó para reflejar que: - El núcleo contiene protones y neutrones, que explican la mayor parte de la masa del átomo. - Los electrones orbitan alrededor del núcleo, siguiendo las reglas del modelo cuántico. - Importancia del neutrón: Los neutrones contribuyen a la estabilidad del núcleo al equilibrar la repulsión electrostática entre protones. - Número másico: El descubrimiento del neutrón facilitó la comprensión del número másico, que es la suma de protones y neutrones, crucial para diferenciar isótopos. Implicaciones del modelo atómico de Chadwick - Avances en la física nuclear: Su descubrimiento fue fundamental para la física nuclear y permitió investigar la fisión nuclear y reacciones nucleares. - Desarrollo de la teoría cuántica: Se integra en la mecánica cuántica, ayudando a explicar fenómenos como la radiactividad. - Nuevos elementos e isótopos: La comprensión de los neutrones ha permitido investigar isótopos y su aplicación en medicina y energía nuclear.

El modelo atómico de Thomson, propuesto en 1897, introduce varias características clave sobre la estructura del átomo: - Átomo como esfera de carga positiva: Thomson sugirió que los átomos son esferas con carga positiva uniformemente distribuida, equilibrando las partículas negativas (electrones) para que el átomo sea eléctricamente neutro. - Electrones incrustados: Los electrones, que tienen carga negativa, están incrustados en la esfera de carga positiva, como pasas en un pudín. Este modelo fue el primero en reconocer la existencia de electrones como partículas subatómicas. - Neutralidad eléctrica: Aunque contiene electrones, la carga positiva equilibra la carga negativa, lo que resulta en un átomo eléctricamente neutro. - Distribución homogénea de carga: La carga positiva se distribuye homogéneamente en la esfera, con los electrones dispersos en equilibrio con esa carga. Contexto experimental - El modelo surgió tras los experimentos de Thomson con tubos de rayos catódicos, donde observó que los rayos se desviaban en presencia de un campo magnético o eléctrico, lo que le llevó a concluir que estos estaban formados por electrones, partículas mucho más pequeñas que el átomo. Limitaciones del modelo de Thomson - Inestabilidad del átomo: El modelo no explica cómo los electrones se mantienen en su lugar ni su comportamiento dinámico, ni cómo interactúan las cargas positivas y negativas para mantener la estabilidad del átomo. - Descubrimiento del núcleo atómico: En 1911, el experimento de la lámina de oro de Ernest Rutherford reveló que la carga positiva no está distribuida uniformemente, sino concentrada en un pequeño núcleo, lo que refutó el modelo de Thomson y condujo al desarrollo del modelo nuclear.

El modelo atómico de Bohr presenta las siguientes características principales: - Órbitas cuantizadas: Los electrones orbitan en trayectorias circulares específicas alrededor del núcleo, sin poder existir entre estas órbitas. - Energía mínima en las órbitas: Cada órbita tiene un nivel de energía determinado, y los electrones pueden cambiar de órbita al absorber o emitir un fotón. - Emisión de luz: Cuando un electrón salta a una órbita de menor energía, emite un fotón cuya energía corresponde a la diferencia entre las órbitas, explicando así los espectros atómicos discretos. - Modelo para el hidrógeno: Bohr aplicó su modelo principalmente al hidrógeno, obteniendo resultados que coincidían con su espectro. Ecuaciones clave: Aportes: - Explicó los espectros atómicos y introdujo la cuantización de la energía, sentando las bases para la mecánica cuántica. Limitaciones: - Es limitado a átomos simples como el hidrógeno y no considera la dualidad onda-partícula. Además, no explica la estabilidad de las órbitas ni fenómenos más complejos como el efecto Zeeman.

La Macarena

La séptima estación de la Semana Santa de Sevilla es "La Estación de Penitencia de la Hermandad de la Macarena". Esta procesión tiene lugar en la tarde del Jueves Santo. La Hermandad de la Macarena realiza su recorrido desde la Basílica de la Macarena hasta la Catedral de Sevilla, donde realiza la estación de penitencia ante las imágenes del Señor de la Sentencia y la Virgen de la Esperanza Macarena. Es una de las procesiones más emblemáticas y concurridas de la Semana Santa sevillana, atrayendo a una gran cantidad de fieles y devotos que acompañan a las imágenes en su recorrido por las calles de la ciudad.

El modelo atómico mecánico-cuántico se caracteriza por: - Dualidad onda-partícula: Los electrones presentan tanto propiedades de partículas como de ondas, sin trayectorias definidas. - Función de onda: Describe la probabilidad de encontrar un electrón en una región específica y es fundamental para la ecuación de Schrödinger. - Orbitales: Los electrones se encuentran en orbitales, regiones del espacio con formas y energías específicas, en lugar de órbitas fijas. - Principio de incertidumbre de Heisenberg: Establece que no se pueden conocer simultáneamente la posición y el momento de un electrón con precisión. Contribuciones clave - Ecuación de Schrödinger: Permite calcular energías y funciones de onda de electrones, proporcionando una descripción probabilística. - Mecánica matricial de Heisenberg: Ofrece un enfoque alternativo centrado en propiedades físicas mediante matrices. Importancia del modelo - Proporciona una comprensión precisa de la estructura atómica. - Es fundamental para la química moderna y la predicción de reacciones. - Ha llevado a avances tecnológicos en transistores y láseres. - Sirve como base para teorías avanzadas en física y química.

El modelo atómico de Demócrito, desarrollado en la antigua Grecia en el siglo V a.C., es una teoría filosófica que propone que toda la materia está compuesta por partículas diminutas e indivisibles llamadas átomos. Junto a su maestro Leucipo, Demócrito estableció varios postulados clave: I- Indivisibilidad: Los átomos son las partículas más pequeñas de la materia, no pueden ser divididos ni destruidos. - Vacío: Los átomos se mueven en un espacio vacío, lo que permite su desplazamiento y combinación para formar diferentes sustancias. - Variedad: Los átomos varían en forma, tamaño y disposición, lo que determina las propiedades de las sustancias. Por ejemplo, los átomos del agua son suaves y redondeados, mientras que los de la piedra son duros y con ganchos. - Movimiento constante: Los átomos están en continuo movimiento, lo que explica los cambios en la naturaleza y la transformación de los objetos. - Combinación: Los objetos visibles son combinaciones de átomos, y sus propiedades dependen de cómo están organizados. Limitaciones: - Falta de evidencia: Demócrito carecía de herramientas científicas para demostrar su teoría, lo que la hacía especulativa. - Rechazo filosófico: Filósofos como Aristóteles rechazaron la idea del vacío y de los átomos, favoreciendo la teoría de los cuatro elementos (tierra, agua, aire y fuego), lo que retrasó la aceptación del modelo de Demócrito durante siglos.