2. Inicio del Átomo
• Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego
Demócrito consideró que la materia estaba constituida
por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas
en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas
átomos, que en griego quiere decir "indivisible".
• Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no
fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron
de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los
átomos fuera tomada de nuevo en consideración.
• Demócrito atribuyo a los átomos las cualidades de ser
eternos, inmutables e indivisibles.
3. Modelos Atómicos
• Empezamos por Demócrito, después de 2200
años ya que la idea fue retomada prosiguió…
• Por John Dalton. formulado en 1808
• Por Joseph John Thomson, propuesta en 1904
• Por Ernest Rutherford realizado en 1911
• Por Niels Bohr, propuesto en 1913
• Para terminar el descubrimiento del nuevo
modelo atómico
4. Modelo de John Dalton
• Introduce la idea de la discontinuidad de la
materia, es decir, esta es la primera teoría
científica que considera que la materia está
dividida en átomos
5. Postulados de Dalton
• Los postulados básicos de esta teoría atómica son:
1. La materia está dividida en unas partículas indivisibles e
inalterables, que se denominan átomos.
2. Actualmente, se sabe que los átomos sí pueden dividirse y
alterarse.
3. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí
(presentan igual masa e iguales propiedades).
4. Actualmente, es necesario introducir el concepto de isótopos:
átomos de un mismo elemento, que tienen distinta masa, y
esa es justamente la característica que los diferencia entre sí.
5. Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y
distintas propiedades.
6. Los compuestos se forman cuando los átomos se unen entre sí,
en una relación constante y sencilla.
7. Al suponer que la relación numérica entre los átomos era la
más sencilla posible, Dalton asignó al agua la formula HO,
al amoníaco la formula NH, etc.
6. Modelo Atómico de J.J Thomson
• Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en
las llamadas partículas fundamentales:
• Electrones, con carga eléctrica negativa
• Protones, con carga eléctrica positiva
• Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa
mucho mayor que la de electrones y protones.
• Thomson considera al átomo como una gran esfera
con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen
los electrones como pequeños granitos (de forma
similar a las pepitas de una sandía).
7. • Thomson suponía que los electrones se distribuía de una
forma uniforme alrededor del átomo, conocido este
modelo como Pastel de pasas, es la teoría de estructura
atómica, Thomson descubre el electrón antes que se
descubrirse el protón y el neutrón.
• Pensaba que los electrones, distribuidos uniformemente
alrededor del átomo, en distintas ocasiones, en vez de
una sopa de las cargas positivas, se postulaba con una
nube de carga positiva, en 1906 Thomson fue premiado
con el novel de física por este descubrimiento
• Thomson: también explicó la forma de los iones, tanto
positivos como negativos
8. Modelo atómico de Rutherford.
• En 1911, Rutherford introduce el modelo planetario, que es el
más utilizado aún hoy en día. Considera que el átomo se divide
en:
• un núcleo central, que contiene los protones y neutrones (y
por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la
masa del átomo)
• una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor
del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los
planetas giran alrededor del Sol.
• Los experimentos de Rutherford demostraron que el núcleo es
muy pequeño comparado con el tamaño de todo el átomo: el
átomo está prácticamente hueco.
9. • Rutherford, basándose en los resultados obtenidos en sus
experimentos de bombardeo de láminas delgadas de metales,
estableció el llamado modelo atómico de Rutherford o
modelo atómico nuclear.
• Como en un diminuto sistema solar, los electrones giran
alrededor del núcleo, igual que los planetas alrededor del Sol.
Los electrones están ligados al núcleo por la atracción
eléctrica entre cargas de signo contrario
• El modelo atómico de Rutherford postulaba que los electrones
orbitaban en un espacio vacío alrededor de una
minúscula carga, situada en el centro del átomo. Esta teoría
tropezó con varios problemas que, al intentar explicarlos,
llevó al descubrimiento de nuevos hechos y teorías
10. ¿Cómo es el Modelo de Bohr?
• Bohr supuso que el átomo solo puede tener
ciertos niveles de energía definidos.
Bohr establece así, que los electrones solo
pueden girar en ciertas órbitas de radios
determinados. Estas órbitas son estacionarias,
en ellas el electrón no emite energía: la energía
cinética del electrón equilibra exactamente la
atracción electrostática entre las cargas opuestas
de núcleo y electrón.
11. Hipótesis de Bohr
• En 1913 formuló una hipótesis sobre la estructura
atómica en la que estableció tres postulados:
¤ El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino sólo
en un cierto número de órbitas estables. En el modelo de
Rutherford se aceptaba un número infinito de órbitas.
¤ Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite energía.
¤ Cuando un átomo estable sufre una interacción, como
puede ser el impacto de un electrón o el choque con otro
átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita
estable o ser arrancado del átomo.
12. Postulados
• 1) El electrón se puede mover solo en determinadas orbitas
caracterizadas por su radio
• 2) Cuando el electrón se encuentra en dichas órbitas, el sistema no
absorbe ni emite energía ( orbitas estacionarias )
• 3) Al suministrarle al átomo energía externa, el electrón puede pasar o
"excitarse" a un nivel de energía superior, correspondiente a una órbita
de mayor radio
• 4) Durante la caída del electrón de un nivel de mayor energía (más
alejado del núcleo) a uno de menor energía (más cerca del núcleo) se
libera o emite energía.
• 5) Al pasar el electrón de un nivel a otro se absorbe o se libera un cuanto
de energía cuyo valor está relacionado con la frecuencia absorbida o
emitida según:
13. El Modelo Atómico
• Es un modelo clásico del átomo, pero fue el primer
modelo atómico en el que se introduce una
cuantización a partir de ciertos postulados antes ya
mencionados.
• Fue propuesto en 1913 para explicar cómo los
electrones pueden tener órbitas estables alrededor del
núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de
emisión característicos.
• Diagrama del Modelo Atómico de Bohr
14. El átomo de hidrógeno según el
modelo atómico de Bohr
¤ El átomo de hidrógeno tiene un núcleo con un
protón.
¤ El átomo de hidrógeno tiene un electrón que
está girando en la primera órbita alrededor del
núcleo. Esta órbita es la de menor energía.
¤ Si se le comunica energía a este electrón, saltará
desde la primera órbita a otra de mayor energía.
cuando regrese a la primera órbita emitirá
energía en forma de radiación luminosa.
15. Nuevo Modelo Atómico
• El modelo atómico actual llamado "modelo orbital" o
"cuántico - ondulatorio" se basa en:
• La dualidad onda-corpúsculo: Louis de Broglie.(1924) postula
que el electrón y toda partícula material en movimiento tienen un
comportamiento ondulatorio. Las propiedades ondulatorias y
corpusculares de la materia se relacionan mediante:
16. Historia del surgimiento del
Nuevo Modelo Atómico
• En 1916, Arnold Sommerfeld modifica el modelo atómico
de Bohr, en el cual los electrones sólo giraban en órbitas
circulares, al decir que también podían girar en
órbitas elípticas.
• Esto dio lugar a un nuevo número cuántico: "El
número cuántico acimutal o secundario", que determina
la forma de los orbitales, se lo representa con la letra "l" y toma
valores que van desde 0 hasta n-1.
17. • Siendo h la constante de Planck y p el momento lineal de la
partícula.
• El principio de incertidumbre de Heisenberg (1927)
establece la imposibilidad de determinar simultáneamente
y con precisión la posición y el momento lineal de una
partícula en un momento dado. Ya no se po-dría decir
dónde se encontraría con exactitud una partícula, como
máximo se podría llegar a precisar el punto en dónde se
hallaría con mayor probabilidad.
• "Es imposible determinar simultáneamente y con
exactitud, la posición y la velocidad del electrón".
18. • Los modelos atómicos de Bohr y de Sommerfeld
nacieron de la combinación de aspectos de la
mecánica clásica newtoniana con aspectos de la
teoría cuántica de Planck, constituyendo la
teoría cuántica antigua.
• La imposibilidad de abordar el mundo subatómico
con los principios de la mecánica clásica condujo al
fracaso de ambos modelos y al desarrollo, en la
segunda década del siglo XX, de una nueva
mecánica cuántica.
