TRABAJO MODELOS ATÓMICOS por Antón Becerra Seoane 4ºA

TRABAJO MODELOS ATÓMICOS

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Por: Antón Becerra Seoane

• En que consiste

• Defensores

1.- Filosofia del atomismo

• Constitución de la materia : teoría de los 4 elementos

• Fuerzas que unen o que separan

2.- Empedocles

• Átomo según Dalton

• Postulados de la teoría atómica de Dalton

• Errores de Dalton

3.- Teoría atómica de Dalton

• Características del átomo según Thomson

4.-Modelo atómico de Thomson

• Experimento

• Observaciones y conclusiones de cada observación

• Enunciado del Modelo atómico

• Inconvenientes al Modelo

5.- Modelo atómico de Rutherford

• Diferencias con el Modelo de Rutherford

• Enunciado del modelo atómico de Bohr

• Inconvenientes

6.- Modelo atómico de Bohr.

• Bases

• Conceptos nuevos: sustitución de la órbita por Orbital

• Tipos de orbitales

• Números cuánticos

7.- Modelo Mecano-cuántico

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Webgrafía: https://filosofiabasica.com/el-atomismo-como-teoria-filosofica/

la filosofía del atomismo dice que el universo está compuesto por átomos indivisibles que interactúan en un vacío. Esta visión materialista explicaba el mundo sin necesidad de recurrir a causas sobrenaturales, y sentó las bases para una comprensión más mecanicista y científica de la naturaleza.

En qué consiste la filosofía del atomismo

5. John Dalton (1766-1844) Científico que revivió el atomismo, proponiendo que la materia está compuesta por átomos indivisibles y que los elementos se combinan en proporciones fijas. 6. J.J. Thomson (1856-1940) Descubrió el electrón y desarrolló el modelo de "pudín de pasas", aportando a la comprensión de la estructura atómica. 7. Ernest Rutherford (1871-1937) Propuso el modelo nuclear del átomo, con un núcleo central y electrones alrededor, avanzando en la comprensión de su estructura. 8. Niels Bohr (1885-1962) Desarrolló el modelo de átomos con órbitas cuantizadas, integrando la mecánica cuántica en la teoría atómica. 9. Física moderna La teoría cuántica y el modelo estándar confirmaron la existencia de átomos y sus partículas subatómicas, refinando la visión del atomismo en un contexto más complejo. Webgrafía: https://www.filosofia.org/urss/dsf/atomisti.htm

1. Leucipo y Demócrito (V-IV a.C.) Fueron los primeros en proponer que la materia está compuesta por átomos indivisibles que se mueven a través del vacío, formando todo lo que existe. 2. Epicurio (341-270 a.C.) Desarrolló el atomismo de Demócrito, diciendo que los átomos son eternos y se combinan para formar el universo, influyendo en el pensamiento posterior. 3. Lucrecio (98-55 a.C.) Filósofo romano que popularizó el atomismo en su obra De Rerum Natura, explicando que todo en el mundo tiene una base material de átomos en movimiento. 4. Isaac Newton (1642-1727) Si bien no fue un atomista clásico, sus investigaciones sobre la física sentaron las bases para la teoría atómica moderna.

Defensores de la teoría del atomismo

La teoría de Empédocles establecía que los elementos se habían configurado a partir de la combinación binaria de cuatro cualidades: “El aire estaría compuesto por calor y humedad; el agua, por frío y humedad; la tierra, por frío y sequedad y el fuego, por calor y sequedad”. Webgrafía: https://issuu.com/umhsapiens/docs/umhsapiens-36-revista-issuu/s/27912803#:~:text=La%20teor%C3%ADa%20de%20Emp%C3%A9docles%20establec%C3%ADa,%2C%20por%20calor%20y%20sequedad%E2%80%9D.

Constitución de la materia : teoría de los 4 elementos

Webgrafía:https://umcervantes.cl/grandes-pensadores-de-la-historia-de-la-humanidad-empedocles/#:~:text=Seg%C3%BAn%20Emp%C3%A9docles%2C%20lo%20que%20provoca,como%20separaci%C3%B3n%20de%20lo%20semejante.

Empédocles explicó el cosmos mediante cuatro elementos (agua, aire, tierra y fuego) y dos fuerzas opuestas: Amor (Philía), que une y mezcla los elementos, creando armonía y vida, y Odio (Neîkos), que separa y desintegra, causando caos y cambio. Estas fuerzas actúan cíclicamente: el Amor predomina en la unidad perfecta (Esfera), y el Odio genera separación y diversidad, explicando el dinamismo del universo.

Fuerzas que unen o separan

Webgrafía:https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/atoms-compounds-ions-ap/compounds-and-ions-ap/a/daltons-atomic-theory-version-2#:~:text=Dalton%20hipotetiz%C3%B3%20que%20la%20ley,%2C%20impenetrables%20y%20en%20movimiento%22.

Dalton propuso que toda la materia está hecha de pequeñas partículas indivisibles llamadas átomos, que imaginó como "partículas sólidas, masivas, duras, impenetrables y en movimiento".

Átomo según Dalton

Los postulados de Dalton son:

• Toda la materia está formada por átomos, que son partículas indivisibles e indestructibles.
• Los átomos de diferentes elementos tienen características diferentes.
• Los átomos de un mismo elemento son completamente idénticos.
• Los compuestos químicos se forman por la combinación de distintos elementos químicos. Estas combinaciones se dan con las relaciones de números enteros más sencillas.
• Los átomos de distintos elementos diferentes tienen masas diferentes.

Webgrafía: https://www.studysmarter.es/resumenes/quimica/atomos-y-moleculas/modelo-atomico-de-dalton/#:~:text=Toda%20la%20materia%20est%C3%A1%20formada%20por%20%C3%A1tomos%2C%20que%20son%20part%C3%ADculas,combinaci%C3%B3n%20de%20distintos%20elementos%20qu%C3%ADmicos.

Postulados de la teoría atómica de Dalton

Errores de la Teoría atómica de Dalton:

• Los átomos son indivisibles. Hoy sabemos que se pueden descomponer en partículas subatómicas como protones, neutrones, electrones...
• El peso atómico de un elemento permanece constante. Realmente puede variar por la presencia de isótopos con el mismo número atómico pero distinto número másico.
• Los átomos son invariables. Esto es así sólo en las reacciones corrientes, ya que en química nuclear los átomos pueden variar.

Webgrafía: https://agorafec.blogspot.com/2015/07/errores-de-la-teoria-atomica-de-dalton.html

Errores de Dalton

El modelo atómico de Thomson (1904), llamado "pudín con pasas", describe el átomo como una esfera con carga positiva donde los electrones están incrustados. El átomo es eléctricamente neutro, sin núcleo ni órbitas definidas. Aunque fue un avance al incluir los electrones, no explicó la estabilidad ni los espectros atómicos y fue superado por el modelo de Rutherford.

Webgrafía: https://www.unprofesor.com/quimica/modelo-atomico-de-thomson-caracteristicas-y-resumen-4652.html

Características del átomo según Thomson

El modelo atómico de Rutherford (1911) surgió tras el experimento de la lámina de oro, donde se bombardeó una lámina con partículas alfa. Se observó que la mayoría atravesaban sin desviarse, pero algunas rebotaban. Esto llevó a concluir que el átomo tiene un núcleo pequeño, denso y positivo, rodeado de electrones en un espacio mayormente vacío.

Webgrafías: https://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_Rutherford

Experimento

1. La mayoría atravesó sin desviarse= El átomo es casi todo espacio vacío.
2. Algunas se desviaron= Hay una carga positiva que las repele.
3. Muy pocas rebotaron= El núcleo es pequeño, denso y concentra la masa.

Webgrafía: https://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_Rutherford

Observaciones y conclusiones de cada observación

El modelo atómico de Rutherford establece que el átomo tiene un núcleo central pequeño, denso y con carga positiva, donde se concentra la mayor parte de su masa, mientras los electrones giran a su alrededor en un espacio mayormente vacío.

Webgrafía: https://concepto.de/modelo-atomico-de-rutherford/#:~:text=En%20su%20modelo%20at%C3%B3mico%2C%20Rutherford,y%20menor%20tama%C3%B1o%20(electrones).

Enunciado del Modelo atómico

El modelo de Rutherford no explicaba por qué los electrones no colapsaban en el núcleo ni los espectros atómicos observados, ya que no consideraba la cuantización de la energía.

Webgrafía: https://wuolah.com/blog/modelo-atomico-de-rutherford/#:~:text=Limitaciones%20del%20modelo%20at%C3%B3mico%20de%20Rutherford,-A%20pesar%20de&text=Repulsi%C3%B3n%20en%20el%20N%C3%BAcleo%3A%20No,explicar%20la%20estabilidad%20del%20%C3%A1tomo.

Inconvenientes al Modelo

El modelo de Bohr mejora al de Rutherford al proponer que los electrones se mueven en órbitas cuantizadas y no emiten energía mientras están en ellas. A diferencia de Rutherford Bohr explica los espectros atómicos y evita que los electrones colapsen en el núcleo.

Webgrafía: http://homolog-ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1316-00872004000100004#:~:text=Para%20Bohr%20(1913)%2C%20la,para%20el%20modelo%20de%20Rutherford.

Diferencias con el Modelo de Rutherford

1. Los electrones se mueven en órbitas fijas alrededor del núcleo sin emitir energía.
2. La energía de los electrones es cuantizada, es decir, solo puede tomar ciertos valores en esas órbitas.
3. Cuando un electrón salta entre órbitas, emite o absorbe energía en forma de fotones.

Webgrafía: https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Bohr

Enunciado del modelo atómico de Bohr

1. No explica los espectros de átomos complejos (solo funciona para hidrógeno).
2. No es compatible con la mecánica cuántica (no incorpora principios como la dualidad onda-partícula).
3. No explica la estabilidad de los electrones (según la física clásica, deberían perder energía y caer al núcleo).
4. No explica fenómenos como el efecto Zeeman y Stark (división de líneas espectrales en campos magnéticos y eléctricos).

Webgrafía: https://brainly.lat/tarea/4293835

Inconvenientes

1. Dualidad onda-partícula: Las partículas como los electrones tienen propiedades tanto de partículas como de ondas.
2. Principio de incertidumbre de Heisenberg: No se pueden conocer con precisión la posición y el momento de una partícula al mismo tiempo.
3. Ecuación de Schrödinger: Describe cómo cambia la función de onda de una partícula en el tiempo, que nos da la probabilidad de encontrarla en diferentes posiciones.
4. Cuantización de la energía: La energía de las partículas está cuantizada, es decir, solo puede tomar ciertos valores discretos.
5. Principio de exclusión de Pauli: No puede haber dos electrones en un átomo con los mismos números cuánticos.
6. Entrelazamiento cuántico: Las partículas pueden estar "entrelazadas", de modo que el estado de una depende del estado de otra, aunque estén separadas.

webgrafía: https://es.khanacademy.org/science/physics/quantum-physics/quantum-numbers-and-orbitals/a/the-quantum-mechanical-model-of-the-atom

Bases

En el modelo mecano-cuántico, se reemplaza la órbita clásica por el concepto de orbital. Un orbital es una región del espacio donde es más probable encontrar un electrón, en lugar de una trayectoria fija. Los orbitales son descritos por funciones de onda, que dan probabilidades y no posiciones exactas. Este cambio refleja la naturaleza ondulatoria de los electrones y la cuantización de su energía.

Webgrafía: https://es.khanacademy.org/science/physics/quantum-physics/quantum-numbers-and-orbitals/a/the-quantum-mechanical-model-of-the-atom#:~:text=Un%20orbital%20at%C3%B3mico%20est%C3%A1%20definido,electr%C3%B3n%20el%2090%25%20del%20tiempo.

Conceptos nuevos: sustitución de la órbita por Orbital

los tipos de orbitales son: s: Esférico p: Lóbulo d: Cuatro lóbulos f: Siete lóbulos

Webgrafía:https://es.khanacademy.org/science/physics/quantum-physics/quantum-numbers-and-orbitals/a/the-quantum-mechanical-model-of-the-atom

Tipos de orbitales

Webgrafía: https://apuntesquimica.weebly.com/uploads/2/8/8/5/28855687/984482930.jpg

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Número cuántico principal (n): Determina el nivel de energía del electrón. Número cuántico angular (l): Define la forma del orbital. Número cuántico magnético (ml): Indica la orientación del orbital. Número cuántico de espín (ms): Describe la dirección del espín del electrón.