Teoría cuántica y estructura atómica.

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICOInstituto Tecnológico de Apizaco I n g e n i e r í a I n d u s t r i a l[Grupo U1] INC1025–QUÍMICA Periodo: Agos-Dic 2024

1.7. Base experimental de la teoría cuántica y estructura atómica.

UNIDAD 1: Materia, Estructura y Periodicidad

Las ideas modernas sobre la estructura de la materia se basan en la teoría atómica de Dalton, de principios del siglo XIX.Actualmente se sabe que toda la materia esta formada por átomos, moléculas y iones.

Introducción

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El análisis de estás nos conduce al estudio de átomos y moléculas, lo cuel nos permite explicar las propiedades y el comportamiento de la materia en general, hechos que han servido al hombre para transformarla en su beneficio.

El campo de estudio de la química es la materia del universo, donde el universo es un gran conjunto de mezclas.

Antecedentes a la Teoría Atómica de Dalton.

Hoy sabemos que los átomos sí son divisibles. Aunque algunos postulados de Dalton eran equivocados, representaron un gran avance científico para la época.

En 1808, John Dalton formuló una definición precisa de las unidades indivisibles con las que está formada la materia y a los que llamamos átomos.

Fue en el siglo V a. C. cuando el filósofo griego Demócrito expresó la idea de que toda la materia estaba formada por muchas partículas pequeñas e indivisibles que llamó átomos y a pesar de que la idea de Demócrito no fue aceptada por muchos de sus contemporáneos entre ellos Platón y Aristóteles, está se mantuvo.

Teoría Atómica de Dalton

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Átomo: "unidad básica de un elemento que puede intervenir en una combinación química"

La materia esta integrada por átomos, particulas diminutas que, a su vez, se descomponen de otras aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas, las cuales se agrupan para formar objetos.

Estructura de la materia.

En esta tabla se muestran los valores de carga y de masa de las partículas subatómicas.

Un tubo de rayos catódicos es un dispositivos con muy poco gas en su interior a baja presión y con dos placas metálicas o polos; uno positivo (+) llamado ánodo, y otro negativo (-) llamado cátodo; entre ellos se hace pasar una corriente eléctrica de alto voltaje, cuando se aplica esta diferencia de potencial surge una luminiscencia que fluye del cátodo al ánodo.

Rayos catódicos.

R. A. Millikan llevó a cabo una serie de experimentos para medir la carga del electrón con gran precisión, demostrando que la carga de cada electrón era exactamente la misma. En su experimento, Millikan analizó el movimiento de minúsculas gotas de aceite que adquirían carga estática a partir de los iones del aire. Suspendía en el aire las gotas cargadas mediante la aplicación de un campo eléctrico y seguía su movimiento con un microscopio.

En 1899, Bequerel comprobó que las radiaciones eran sensibles a la presencia de un campo magnético y esto fue la pauta para que tiempo después Rutherford demostrara en que consistían las emisiones radiactivas, es decir las partículas: alfa, beta y gama.

Encontró que la simple cercanía de la sustancia con la película fotográfica guardada en un cajón obscuro velaba ésta.

Concluyó que el uranio emitía una radiación desconocida, a la que Madame Curie le llamó posteriormente radiactividad.

En 1896, Henri Bequerel descubrió accidentalmente la radiactividad cuando trataba de saber si las sustancias fluorescentes producían rayos -X trabajando con sales de uranio.

Descubrimiento de la radiactividad.

Recuerda que la desintegración o descomposición de las sustancias radiactivas, como el uranio, produce tres tipos de rayos diferentes.Observa la figura, dos de estos rayos son desviados de su trayectoria por placas metálicas con cargas opuestas.Los rayos alfa (α) constan de partículas cargadas positivamente y reciben el nombre de partículas α que se apartan de la placa con carga positiva. Los rayos beta (β), o partículas β, son electrones y se alejan de la placa con carga negativa. Mientras que los rayos de alta energía, es decir los rayos gama (γ), no presentan carga por lo tanto su trayectoria no se ve afectada por un campo eléctrico externo.

El fenómeno de la radiactividad aportó nuevas ideas sobre la divisibilidad del átomo.

1914 Descubrimiento del protón

Eugen Goldstein

1932 Descubrimiento del neutrón

1911 Descubrimiento del núcleo átomico

1897Descubrimiento del electrón

James Chadwick

Ernest Rutherford

Joseph Thomson

1. Chang, R. (2011). Fundamentos de química. McGraw Hill, México.2. Chang, R. (2010) Química. 10ª ed..; McGraw Hill, México.

Referencia bibliográfica.