L'evolució dels models atòmics

👆🏼

👇🏼

👆🏼

👇🏼

👆🏼

Erwin Schrödinger, un físic austríac, va contribuir a la consolidació de la mecànica quàntica amb l'estudi de les partícules subatòmiques.

Niels Bohr, un físic danès, va introduir la idea que els electrons es mouen en òrbites fixes al voltant del nucli atòmic.

Ernest Rutherford, un físic neozelandès, va realitzar investigacions sobre la radioactivitat que van contribuir al desenvolupament de la física nuclear.

John Dalton, un químic i físic britànic, va proposar la seva teoria durant la Revolució Industrial, un període de gran interès per la ciència.

Joseph John Thomson, un físic britànic, va contribuir a la física en un moment marcat pel desenvolupament de la teoria electromagnètica i l'estudi dels electrons.

Model atòmic de Bohr

Model mecanoquàntic de Schrödinger

Model atòmic de Dalton

L'evolució dels models atòmics

Noemí Belver Sales

1808

Model atòmic de Rutherford

1904

1909

1913

Model atòmic de Thomson

1926

Model atòmic de Rutherford

Factors que van influir :

Rutherford va proposa el seu model mitjançant un experiment on va bombardejar una làmina d'or amb partícules alfa. Observant que algunes travessaven la làmina sense desviar-se i altres rebotaven, demostrant que la càrrega positiva i la massa es concentren en el nucli. L’experiment es desenvolupa en un context on la física nuclear començava a tindre importància i els laboratoris permetien estudis més precisos. La proposta d'un nucli envoltat d'electrons va ser una visió innovadora de l'àtom, influenciada pel pensament científic. Fundamental pel desenvolupament de la física nuclear i els descobrinents futurs.

Rutherford centra el seu model atòmic en explicar com els electrons orbiten al voltant d'un nucli dens i positiu, en major part de la massa de l'àtom, indicant que l'àtom és majoritàriament buit.

Model atòmic de Dalton

Factors que van influir

La Revolució Industrial va ser un període de innovacions tècniques i científiques en el que va sorgir la necessitat d'entendre processos químics. Dalton va poder desenvolupar el seu model, enfocant de manera moderna la idea dels àtoms. Tot i que no va realitzar experiments es va basar en l'estudi de les reaccions químiques i les lleis ponderals, com la llei de les proporcions definides i la llei de les proporcions múltiples. La química va adquirir un paper crucial en la indústria i l'agricultura, com productes fertilitzants.

Dalton es recolza en aquestes bases:

• La matèria està composta per àtoms indivisibles.
• Cada element conté àtoms idèntics en massa i propietats.
• Els compostos es formen per la unió de diferents àtoms.

Model atòmic de Thomson

Factors que van influir:

La Segona Revolució Industrial va ser un període d'avanç en l’electricitat i el magnetisme, en el que Thomson descobreix l'electró amb l'experiment del tub de raigs catòdics.Un tub de vidre amb gas a baixa pressió, aplicat a un camp elèctric, on va veure que es desviaven unes partícules carregades negativament (electrons). Mitjançant els avanços tecnològics el model de Thomson es va poder desenvolupar fins que fos acceptat, permetrent entendre fenòmens elèctrics i magnètics, fundamentals per desenvolupament posterior.

• Thomson proposa el model "pudding de cireres", en el qual els electrons estan incrustats en una massa de càrrega positiva.
• Defineix àtom com una esfera de càrrega positiva amb electrons distribuïts a l'interior.

Aportacions de Bohr:

Model atòmic de Bohr

Factors que van influir:

Bohr planteja el seu model en una època on les lleis de la mecànica clàssica estaven sent qüestionades pels avenços en la teoria quàntica. Però mitjançant un experiment, Bohr va analitzar les línies de l'espectre d'emissió de l'hidrogen i va veure que quan un electró salta d'un nivell d'energia superior a un d'inferior, emet energia en forma de llum i ho fa amb una longitud d'ona específica. Va tenir impacte en àrees com la química analítica i l'astrofísica, contribuint en la manera d'entendre l'univers. A més, l'intercanvi d'idees científiques a Europa va permetre que aquestes teories és conegueren ràpidament.

Bohr introdueix els nivells d'energia quantitzats per als electrons, així els electrons només poden ocupar determinades òrbites amb energies específiques, explicant els espectres d'emissió de diversos elements.

Schrödinger mitjançant el seu model fa possible:

Model mecano-quàntic de Schrödinger

Factors que han influit

Model presentat en un context d'inestabilitat política i social per dues guerres mundials. Schrödinger no va fer cap experiment, però va fer una formulació matemàtica que descriu el comportament dels electrons com a ones, demostrant que no es pot conèixer la posició i la velocitat exacta d'un electró, al mateix temps. En aquest període de crisi s’introdueixen conceptes com la probabilitat, que s'utilitza per les tecnologies modernes com la computació quàntica que impacta en la vida quotidiana i el desenvolupament tecnològic.

Explicar que els electrons no es poden localitzar en òrbites fixes, sinó que es troben en "núvols de probabilitat", mitjançant l'equació d'ona.