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Evolución de las teorías atómicas

FABIAN FERNANDEZ

Created on November 22, 2024

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Transcript

EVOLUCIÓN DE LAS TEORÍAS ATÓMICAS

Fabián Fernández Borrazás

ÍNDICE

Modelo de Rutherford

Modelo de Thomson

Teoría de los 4 elementos

Modelo de Dalton

Atomismo

Modelo de Bohr

Modelo mecano cuántico

Final

Filosofía del atomismo

Siglo V a.C.

El atomismo es una teoría según la cuál la realidad material está compuesta por párticulas indivisibles o átomos y de vacío por el cuál se mueven los átomos y que la única diferencia entre ellos es la cantidad, la forma y la posición relativa dentro de un cuerpo.

Esta teória fue desarrollada por dos filósofos griegos, Leucipo de Mileto y su discípulo Demócrito de Abdebra.

El atomismo defiende la existencia de vacío por el cuál los átomos se desplazan para entrelazarse entre si, a diferencia del resto de filósofos como Aristóteles y Platón que criticaban esta teoría.

Teoría de los 4 elementos

Siglo V a.C.

Durante la Antigua Grecia, muchos filósofos intentaron buscar cuál podría ser el origen del Cosmos (arjé). Uno de los primeros en intentarlo fue Empédocles.

La teoría de Empédocles dice que todo esta formado por cuatro rhicómata o raíces correspondidas con elementos naturales inalterables, inmutables y eternos: agua, fuego, tierra y aire.

Aparte de estos elementos, Empédocles también estableció unas fuerzas mediante las cuales todo cambia: el amor, que es la fuerza que une los elementos y el odio que lo deshace todo sembrando el caos en un ciclo que va construyendo y destruyendo el Cosmos.

Modelo atómico de Dalton

1803 - 1808

Este modelo postula que la materia está compuesta por partículas diminutas e indivisibles llamadas átomos con propiedades únicas entre si. Dalton también fue el primero en explicar propiedades de los átomos como las reacciones químicas.

Modelo atómico de Thomson

1904

Tras la publicación del modelo de Dalton se descubrió el electrón en 1897 por Joseph John Thomson. Este luego publicaría su nuevo modelo atómico, en el cual describe al átomo como una esfera de carga positiva con partículas de carga negativa incrustadas en ella, como las pasas de un pastel.

Modelo atómico de Rutherford

1911

Este modelo establece que los átomos están compuestos por un núcleo central donde se encuentra la mayor parte de la masa y la carga positiva y es orbitado por electones con la carga negativa

Modelo atómico de Bohr

1913

El modelo de Bohr explica que los electones orbitan al núcleo del átomo en orbitas circulares y que solo pueden ocupar ciertos niveles de energía. Los electones no emiten energía al moverse por las órbitas (órbita estable) y no todas las órbitas están permitidas, solo las que cumplen condiciones determinadas.

Modelo Mecano-cuántico

1925

Mecánica cuántica

El modelo mecánico cuántico es un marco teórico de la física que permite describir las dinámicas del átomo y las partículas subatómicas de manera más precisa que los modelos anteriores. El modelo mecánico cuántico se basa en los principios de la mecánica cuántica, en los postulados de Erwin Schrödinger, según los cuales los electrones pueden ser tratados como ondas de materia.

Órbitas y orbitales

Números cuánticos

Gracias por vuestra atención

https://e-torredebabel.com/atomismo-filosofia-griega-presocraticos-sofistas-socrates/ https://www.unprofesor.com/ciencias-sociales/empedocles-y-la-teoria-de-los-4-elementos-resumen-6081.html https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Dalton https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Thomson https://concepto.de/modelo-atomico-de-rutherford/#ixzz8sEXd6Agu https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Bohr#:~:text=El%20modelo%20at%C3%B3mico%20de%20Bohr,ocupar%20ciertos%20niveles%20de%20energ%C3%ADa. https://www.portaleducativo.net/primero-medio/29/numero-cuantico https://www.ferrovial.com/es/stem/modelo-mecanico-cuantico/#:~:text=Tambi%C3%A9n%20conocido%20como%20modelo%20cu%C3%A1ntico,el%20modelo%20at%C3%B3mico%20de%20Bohr.

Números cuánticos

Los números cuánticos son valores numéricos que describen e indican las características de los electrones de los átomos. Son los siguientes.

  • Número cuántico principal (n), determina la energía del orbital.
  • Número cuántico secundario (l), determina la forma del orbital.
  • Número cuántico magnético (m), determina la orientación del electrón en un campo magnético.
  • Espín (s: +/- 1/2), está asociado al sentido de giro del electrón.

Inconvenientes del modelo

No es capaz de explicar los espectros en átomos con más de un electrón, las interacciones entre múltiples electrones y porque estos no emiten energía..

Experimento

El experimento de Rutherford consistió en estudiar la dispersión de partículas alfa (núcleos de helio) al impactar con una lámina de oro. Rutherford realizó este experimento de dispersión de partículas para estudiar la validez del modelo atómico de Thomson.

Inconvenientes del modelo atómico

  • Los átomos son indivisibles (protón, neutrón y electrón).
  • El peso (masa) atómica de un elemento permanece constante (isótopos e iones).
  • Los átomos son invariables (reacciones nucleares).

Leucipo y Demócrito

Mecánica cuántica

La mecánica cuántica es una rama de la física que se ocupa del estudio de la naturaleza en sus escalas más pequeñas: la atómica y subatómica; así como de sus interacciones entre sí y con el entorno.introduce los conceptos de indeterminación y probabilidad. Sus cálculos son probabilísticos y estadísticos, y buscan predecir analíticamente la probabilidad precisa de eventos o resultados.

Postulados del modelo atómico

  • La materia está formada por partículas diminutas e indivisibles.
  • Los átomos de un mismo elemento tienen la misma masa.
  • Los compuestos químicos se forman en una reacción química al unirse átomos de distintos elementos.
  • Los átomos guardan relaciones númericas simples en los compuestos químicos.
  • Los átomos de distintos elementos pueden unirse formando más de un compuesto.

Órbita

Orbital

Zona del espacio donde la probabilidad de encontrar un electrón es del 99%. Hay 4 tipos: s, p, d, f (modelo mecano-cuántico)

Recorrido determinado que recorren los electrones alrededor del núcleo (modelos de Rutherford y Bohr).

• La tierra sería la parte sólida y más estable y formaría parte de la mayor parte de las sustancias sólidas como los minerales o las rocas. • El agua es la cohesión y la fluidez y está en los líquidos. • El fuego es el cambio y la energía, el calor y la transformación. • El aire es el movimiento y la ligereza y está relacionado con todas las formas gaseosas en las que se presenta la materia.

Observaciones y conclusiones

  • 1ª observación: se observan múltiples destellos en la zona central de la lámina.
  • 1ª conclusión: la mayor parte de las párticulas alfa atraviesan la lámina, por lo que la mayor parte del átomo está vacío.
  • 2ª observación: aparecen un pequeño número de destellos desviados de la zona central.
  • 2ª conclusión: hay una zona del átomo con carga positiva, por lo que las partículas alfa son repelidas.
  • 3ª observación: un número mínimo de destellos aparecen en la zona anterior de la placa.
  • 3ª conclusión: en la zona positiva del átomo reside la mayor parte de la masa.

Inconvenientes del modelo

  • No explica como el núcleo se mantiene unido si esta compuesto por partículas positivas que deberían repelerse.
  • No explica la estabilidad del átomo ya que los electones que lo orbitan en algú momento deberían perder energía.