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Se presenta una breve descripcion sobre los modelos atomicos existentes
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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¡No te pierdas las partes importantes!
El modelo atómico es una representación estructural del átomo, tratando de explicar su comportamiento y propiedades En el siguiente trabajo de investigación grupal daremos a conocer un breve resumen de las diferentes ideas que tenían cada uno de los siete investigadores sobre el Átomo y su evolución, ayudándonos a comprender un poco más su complejidad. La evolución histórica de los Modelos Atómicos es un ejemplo excelente del modo en que la ciencia crece.
1. Modelo atómico de Demócrito (450 A.C) Demócrito desarrolló la teoría atómica del universo, concebida por su mentor, el filósofo Leucipo. Leucipo y Demócrito pensaban distinto a los eleatas, pues mientras los eleatas no aceptaban el movimiento como realidad, sino como fenómeno, los atomistas parten de que el movimiento existe en sí. Demócrito habló por primera vez de la fuerza de la inercia. Demócrito puso como realidades primordiales a los átomos y al vacío, o, como dirían los eleatas, al ser y al no-ser. Según Aristóteles, los argumentos de Demócrito son derivados del conocimiento de la Naturaleza más que de la "dialéctica". La teoría atomista de Demócrito y Leucipo se puede esquematizar así:
Demócrito y Leucipo defendieron que toda la materia no es más que una mezcla de elementos originarios que poseen las características de inmutabilidad y eternidad, concebidos como entidades infinitamente pequeñas y, por tanto, imperceptibles para los sentidos, a lo que se llamó átomo, que son dos palabras griegas que significan (a) sin y (tomo) división. La teoría de Demócrito postula que todos los cuerpos están compuestos de estos corpúsculos que son físicamente indivisibles e "infinitos en número", los cuales se distinguen en forma, tamaño, orden, posición y peso, siendo cuanto “mayor es lo indivisible” tanto más pesa». Esto plantea el problema sobre si los átomos pueden dividirse o tener partes, como lo demuestran sus variaciones de forma. David Furley sugirió que los atomistas distinguían entre la indivisibilidad física y teórica de los átomos. Para el atomista Epicuro, los átomos tienen partes mínimas conceptualmente y físicamente indivisibles. La cuestión de si los átomos poseían originariamente peso para los atomistas todavía se discute. Aecio dijo que Demócrito no asignó peso a los átomos, cosa que Epicuro añadió para poder explicar el movimiento de los átomos. Según Eduard Zeller, los átomos están en continua caída acorde a su peso. Para Bertrant Russell, lo más probable es que "se movían al azar como en la moderna teoría cinética de los gases". Balme advierte suponer que para los atomistas el movimiento atómico es inercial. Otros estudiosos suponen que el peso era resultado de las fuerzas centrípetas de un remolino cósmico que los átomos forman por necesidad. Los átomos están en movimiento eterno. El movimiento de los átomos es un rasgo inherente a ellos, un hecho irreductible a su existencia, infinito, eterno e indestructible. A partir de estas figuras "hacen derivar la alteración y la generación, a saber, la generación y la corrupción por su asociación y disociación, y la alteración por el orden y posición que ellas asumen". Y puesto que "creían que la verdad está en los fenómenos observables" y que "debido a los cambios que afectan al compuesto, la misma cosa adopta apariencia contraria ante distintos observadores", de la misma forma que se compone una tragedia y una comedia con las mismas letras. Aristóteles explica que, para Demócrito, las diferencias entre los átomos causan por su figura, orden y posición las diferencias entre las cosas en estructura, contacto y dirección. Así, la A y la N se diferencian por la figura, los conjuntos AN y NA por el orden, y la Z y la N por la posición.
2. Modelo Atómico de Dalton Dalton creía que los átomos de un elemento eran exactamente iguales en tamaño y peso. En su modelo atómico, Dalton sugirió que los átomos eran similares a bolas. El también creía que los átomos de dos o más elementos podían unirse químicamente para formar compuestos. El modelo atómico de Dalton fue el primer modelo atómico con base científica, propuesto en varios pasos entre 1803 y 1808 por John Dalton, aunque el autor lo denominó más propiamente "teoría atómica". El modelo permitió aclarar por primera vez por qué los compuestos químicos reaccionaban en proporciones estequiométricas fijas (Ley de las proporciones constantes), y por qué cuando dos sustancias reaccionan para formar dos o más compuestos diferentes, entonces las proporciones de estas relaciones son números enteros (Ley de las proporciones múltiples). Además, el modelo aclaraba que aún existiendo una gran variedad de sustancias diferentes, estas podían ser explicadas en términos de una cantidad más bien pequeña de constituyentes elementales o de elementos.
2.1 Puntos importantes
Este modelo sufrió una actualización por parte de Irving Langmuir, en 1919, donde planteó el “átomo del octeto cúbico”.
4. Modelo Atómico de Thomson ¿En qué consistió el modelo atómico de Thomson? En 1904, Thomson contaba con evidencias suficientes para desarrollar el primer modelo atómico. Según él, el átomo era una esfera de masa positiva uniforme, en la que se encontraban insertas las cargas negativas, lo que explicaba la neutralidad eléctrica de la materia. Desde hacía muchos años se sabía que los átomos contienen partículas subatómicas cargadas negativamente. Thomson las llamaba "corpúsculos" (partículas), pero se les llamaba más comúnmente "electrones", el nombre que G. J. Stoney había acuñado para la "cantidad unitaria fundamental de electricidad" en 1891. También se sabía desde hace muchos años que los átomos no tienen carga eléctrica neta. Thomson sostenía que los átomos debían contener también alguna carga positiva que cancelara la carga negativa de sus electrones. 56 Thomson publicó su propuesta de modelo en la edición de marzo de 1904 del Philosophical Magazine, la principal revista científica británica de la época. En opinión de Thomson:los átomos de los elementos consisten en un número de corpúsculos electrificados negativamente encerrados en una esfera de electrificación positiva uniforme, J.J. Thomson había seguido el trabajo de William Thomson que había escrito un artículo proponiendo un átomo de vórtice en 1867. J.J. Thomson abandonó su hipótesis del "átomo nebular" de 1890, que se basaba en la teoría del vórtice del átomo, en la que los átomos estaban compuestos por vórtices inmateriales, y sugirió que había similitudes entre la disposición de los vórtices y la regularidad periódica encontrada entre los elementos químicos. Al ser un científico astuto y práctico, Thomson basó su modelo atómico en las pruebas experimentales conocidas de la época y, de hecho, volvió a seguir el ejemplo de Lord Kelvin, ya que éste había propuesto un átomo de esfera positiva un año antes. Modelos del átomo, La propuesta de J.J. Thomson basada en el modelo de Kelvin de una carga volumétrica positiva refleja la naturaleza de su enfoque científico de los descubrimientos, que consistía en proponer ideas para guiar futuros experimentos.
oro. Esto condujo al desarrollo del modelo de Rutherford del átomo. Inmediatamente después de que Rutherford publicara sus resultados, Antonius Van den Broek hizo la propuesta intuitiva de que el número atómico de un átomo es el número total de unidades de carga presentes en su núcleo. Los experimentos de Henry Moseley de 1913 (véase ley de Moseley) proporcionaron las pruebas necesarias para apoyar la propuesta de Van den Broek. Se encontró que la carga nuclear efectiva era consistente con el número atómico (Moseley encontró sólo una unidad de diferencia de carga). Este trabajo culminó en el mismo año con el modelo de Bohr del átomo, similar al del sistema solar (pero limitado por la cantidad), en el que un núcleo que contiene un número atómico de cargas positivas está rodeado por un número igual de electrones en envolturas orbitales. Al igual que el modelo de Thomson guio los experimentos de Rutherford, el modelo de Bohr guio las investigaciones de Moseley.
5. Teoría de Rutherford El Modelo de Rutherford establecía: El átomo tiene un núcleo central en el que están concentradas la carga positiva y prácticamente toda la masa. La carga positiva de los protones es compensada con la carga negativa de los electrones, que se hallan fuera del núcleo. Este modelo constituyó un quiebre con modelos anteriores como el Modelo atómico de Dalton y el modelo atómico de Thompson, y un paso hacia adelante respecto al modelo actualmente aceptado. En su modelo atómico, Rutherford propuso que los átomos tienen un núcleo central donde se encuentra el mayor porcentaje de su masa. Además, según esta teoría, este núcleo tiene carga eléctrica positiva y es orbitado por partículas de carga opuesta y menor tamaño (electrones). Rutherford supuso que el átomo estaba formado por un espacio fundamentalmente vacío, ocupado por electrones que giran alrededor de un núcleo central muy denso y pequeño
a. Modelo Los experimentos de Planck y Kirckhoff junto con la propuesta del modelo de Rutherford, permitieron a Bohr proponer un nuevo modelo compuesto por 3 postulados cuyos principios aplican al átomo de hidrogeno. En el Átomo de hidrogeno el electrón gira alrededor del núcleo en una órbita circular que tiene una energía fija y definida. El Electrón del átomo de hidrogeno solo puede girar en orbitas cuantizadas, cuyo radio cumpla con el momento angular. Cuando un electrón pasa de una orbita externa a una mas interna, la diferencia de energía entre ambas orbitas se emite en forma de radiación electromagnética. b. Aportaciones y limitaciones.
Aportaciones ✓ Explica que la energía del electrón no se pierde y por lo tanto no cae al núcleo. ✓ Las orbitas del átomo son circulares. ✓ Las propiedades químicas de los elementos están determinadas por los electrones del último nivel (electrones de valencia). Describe con precisión el espectro del hidrógeno. Limitaciones ✓ No logra explicar (predecir con precisión) los espectros de otros elementos. Los experimentos de Planck y Kirckhoff junto con la propuesta del modelo de Rutherford, permitieron a Bohr proponer un nuevo modelo compuesto por 3 postulados cuyos principios aplican al átomo de hidrógeno: Estas observaciones y cálculos matemáticos fundamentaron la propuesta de su modelo y la forma de distribuir los electrones en los niveles de energía
Características y Postulados El descubrimiento de estas orbitas elípticas dio paso al desarrollo de números cuánticos, como el numero cuántico azimutal. Que sirve para trazar las orbitas de los electrones: ❖ Expresión L = 0 se denominarían posteriormente orbitales s o Sharp. ❖ L = 1 se denominarían p o principal. ❖ Expresión L = 2 se denominarían d o diffuse. ❖ L = 3 se denominarían f o fundamental. El comportamiento de estas orbitas determino según la teoría relativista, que algunos electrones se pueden mover a la velocidad de la luz. Además de postular: ❖ El núcleo atómico no permanece inmóvil. ❖ El electrón posee una corriente eléctrica mínima. ❖ Los electrones mantienen orbitas circulares y elípticas. ❖ Dentro de los orbitales existen subniveles energéticos.
Diferencia entre el modelo atómico de Bohr y Sommerfeld El modelo atómico de Bohr desarrollado en 1913, postula que los electrones mantienen orbitas circulares estables al rededor del núcleo. Según los estudios de Bohr al examinar el átomo de hidrogeno se descubrió que había electrones con distintos niveles de energía, en un mismo rango de nivel energético (orbitales). Cuestión que resolvió en parte Sommerfeld al descubrir el movimiento de los electrones a velocidades relativistas. Categorizando los distintos niveles de energía en subniveles energéticos.
