Modelos atómicos

MODELOS

ATÓMICOS

Rubén Barallobre Paz 4B

Indice

1.- Filosofía del atomismo2.-Empedocles3.-Teoría atómica de Dalton4.-Modelo atómico de Thomson5.- Modelo atómico de Rutherford6.- Modelo atómico de Bohr 7.- Modelo Mecano-cuántico

1.- Filosofía del atomismo

Corriente filosófica y científica que sostiene que todo lo que existe está compuesto por partículas indivisibles y fundamentales llamadas átomos.

Defiende que el universo está formado por átomos, los cuales son eternos, indivisibles e inmutables. Según esta visión, los átomos se combinan de diferentes maneras para formar la materia.

Defensores:

Leucipo de Mileto (aproximadamente 5° a.C.) y Demócrito de Abdera (aproximadamente 460-370 a.C.)

Lucrecio (99-55 a.C.):

Epicuro (341-270 a.C.)

Defensores:

Isaac Newton (1642-1727)

John Dalton (1766-1844)

2.-Empedocles

(Aprox. 490-430 a.C.) fue un filósofo y poeta griego que desarrolló una teoría sobre la constitución de la materia que se apartaba del atomismo de sus contemporáneos Leucipo y Demócrito.

Empédocles sostuvo que todo en el universo está constituido por estos cuatro elementos básicos. Estos elementos son eternos e inmutables, y la variedad de cosas que existen en el mundo es el resultado de sus combinaciones: 1. Tierra: Representa la solidez y estabilidad. Es el principio de la "forma" en la materia.2. Agua: Representa la fluidez y la humedad. Está asociada con la capacidad de disolverse o mezclarse. 3. Aire: Representa la ligereza y el movimiento, la capacidad de expandirse y ocupar espacio. 4. Fuego: Representa la energía, el calor y el movimiento. Es la causa de la transformación y el cambio.

Empédocles introdujo una teoría dinámica sobre cómo los elementos se combinan y se separan. Según él, dos fuerzas opuestas son responsables de estas interacciones: 1. El Amor (Philia): Es la fuerza que une los elementos. El Amor es la fuerza que actúa como principio de la cohesión y la unión de los elementos. 2. El Odio (Neikos): Es la fuerza que separa los elementos. El Odio representa la discordia, la disolución y el desorden, y provoca la separación de los elementos que estaban unidos, generando caos y desintegración.

3.- Teoría atómica de Dalton

El químico y físico inglés John Dalton fue el primero en presentar una teoría atómica moderna. Antes de Dalton, los filósofos griegos, como Demócrito, ya habían postulado que la materia estaba compuesta por partículas indivisibles llamadas «átomos», pero sus ideas no se basaban en evidencia experimental.

El átomo según Dalton era: Indivisible, Específico para cada elemento, Combinación simple y Reacciones químicas

Dalto hizo varios postulados:1) la materia está formada por partículas indivisibles llamadas áto mos 2) los átomos de un elemento son todos iguales3) los átomos de diferentes elementos son diferentes 4) es imposible crear o destruir átomos. Éstos se conservan aunque la materia experimente transformaciones físicas o químicas 5) cuando se forma un determinado compuesto los átomos de los diferentes elementos se unen manteniendo siempre la misma proporción entre ellos

Dalton tuvo varios errores:1. El átomo no es indivisible Este es uno de los fallos más importantes del modelo atómico de Dalton. 2. Los átomos de un mismo elemento pueden no ser idénticos. 3. Los átomos no son invariables. 4. Los átomos no siempre se combinan en proporciones enteras.

4.-Modelo atómico de Thomson

Joseph John Thomson, físico británico, descubrió el electrón en 1897 mientras experimentaba con rayos catódicos, demostrando que los átomos no eran indivisibles como había propuesto Dalton. Este descubrimiento cambió radicalmente la idea de cómo estaba constituido el átomo.

El modelo atómico de Thomson presenta las siguientes caraterísticas: • El átomo es una entidad indivisible y fundamental de la materia. • Los átomos tienen una estructura esférica en la que los electrones están incrustados en una nube de carga positiva. • Este modelo fue el primero en introducir la idea de la existencia de partículas subatómicas llamadas electrones. • La carga positiva y negativa es igual en magnitud y, por lo tanto, un átomo no tiene carga en su conjunto y es eléctricamente neutro. • Los electrones giran alrededor del núcleo del átomo en órbitas estables.

5.- Modelo atómico de Rutherford

El modelo atómico de Rutherford, propuesto en 1911 por el físico neozelandés Ernest Rutherford. Este modelo reemplazó el modelo de Thomson y fue fundamental para el desarrollo posterior de la teoría atómica, aunque también presentó ciertos inconvenientes que llevaron al surgimiento del modelo atómico de Bohr.

Enunciado del Modelo atómico: El átomo está compuesto principalmente de espacio vacío. En el centro del átomo hay un núcleo pequeño y denso. Los electrones giran alrededor del núcleo. La carga positiva está concentrada en el núcleo. Inconvenientes al Modelo Inestabilidad del átomo No explica las líneas espectrales El átomo no es estable según las leyes clásicas.

Observaciones y conclusiones

La mayoría de las partículas alfa pasaron sin desviarse: Observación: La mayoría de las partículas alfa atravesaron la lámina de oro sin sufrir desviaciones significativas. Conclusión: Esto sugirió que la mayor parte del átomo es vacío, ya que la gran mayoría de las partículas no interactuaban con ninguna carga significativa. Esto contradice el modelo de Thomson, que sugería una distribución uniforme de carga positiva. Algunas partículas alfa se desviaron ligeramente: Observación: Un pequeño número de partículas alfa se desvió en ángulos pequeños. Conclusión: Esto indicó que había una pequeña región dentro del átomo con carga positiva, que era capaz de repeler las partículas alfa. Esta región debía ser densa y concentrada en carga positiva, lo que condujo a la idea de que el átomo tenía un núcleo pequeño y cargado positivamente. Algunas partículas alfa se reflejaron en ángulos grandes (casi 180°): Observación: Un número extremadamente pequeño de partículas alfa se reflejaron casi completamente hacia atrás. Conclusión: Esto demostró que existía una concentración de carga positiva extremadamente densa y pequeña en el centro del átomo, capaz de repeler las partículas alfa con gran fuerza. Este resultado llevó a la proposición de que el átomo tenía un núcleo muy pequeño, pero masivo y cargado positivamente, al que llamó núcleo atómico.

6.- Modelo atómico de Bohr

Este modelo atómico es una representación del átomo propuesta por Niels Bohr, que establece que el electrón tienen la capacidad de desplazarse en órbitas a una distancia determinada alrededor del núcleo del átomo, en un movimiento circular uniforme.

6.- Modelo atómico de Bohr

Enunciado del modelo atómico de Bohr:

• El átomo está formado por un núcleo central
• Las órbitas de los electrones son cuantizadas
• Los electrones no emiten radiación
• Emisión y absorción de radiación
• La energía de cada órbita está cuantizada

Inconvenientes

• Dificultades con sistemas más complejos (más de un electrón)
• No explica las interacciones relativistas
• La interpretación de la función de onda (interpretación probabilística)
• El principio de incertidumbre
• Problemas con el modelo del átomo con más de un electrón (interacciones entre electrones)
• Problemas con los efectos relativistas y la necesidad de teorías más avanzadas

7.- Modelo Mecano-cuántico

El modelo mecano-cuántico es la versión moderna y más precisa de la teoría atómica, que describe el comportamiento de los electrones en los átomos mediante la mecánica cuántica. Este modelo reemplaza la idea de órbitas fijas, como se propuso en los modelos anteriores (como el de Bohr), con el concepto de orbitales

Bases:

• El principio de incertidumbre de Heisenberg
• El principio de superposición
• La ecuación de Schrödinger
• Cuantización de la energía

7.- Modelo Mecano-cuántico

Conceptos nuevos: sustitución de la órbita por Orbital En los modelos anteriores, como el de Bohr, los electrones se describían como partículas que se movían en órbitas circulares definidas alrededor del núcleo. Sin embargo, en el modelo mecano-cuántico, este concepto es reemplazado por el término orbital. Un orbital no es una órbita fija, sino una zona de alta probabilidad donde es más probable encontrar un electrón. Los orbitales se describen mediante la función de onda que surge de la ecuación de Schrödinger. Los orbitales no tienen trayectorias definidas, como en el modelo de Bohr, sino que representan regiones espaciales donde los electrones tienen una mayor probabilidad de estar presentes. Los orbitales pueden tener diversas formas (esféricas, elípticas, etc.), dependiendo de los números cuánticos que los describen. Tipos de orbitales

• Orbitales s
• Orbitales p:
• Orbitales d:
• Orbitales f:

Números cuánticos

• Número cuántico principal (n):Define el nivel de energía principal de un electrón.
• Número cuántico azimutal o secundario (l):Define la forma del orbital
• Número cuántico magnético (mₗ):Define la orientación espacial del orbital.
• Número cuántico de spin (mₛ):Define el spin del electrón

Modelos Atómicos

Bibliografía

https://deingenierias.com/cursos/quimica/2-5-modelos-atomicos-de-dalton-a-schrodinger/

https://www.euston96.com/modelo-atomico-bohr/

https://static.manualdaquimica.com/2020/07/modelos-atomicos.jpg

https://www.edu.xunta.gal/centros/iespolitecnicovigo/system/files/TEMA%205%20MODELOS%20AT%C3%93MICOS.pdf