Referencia: NCQ4.4, EMQ2.1, 2.2-Bases de la teoria atómica

Bases de la teoría atómica

    NC.Q.4.4 Reconoce la aportación de científicos tales como Dalton, Rutherford y Mendeleev, entre otros, al desarrollo de teorías, leyes y principios.

 

EM.Q.2.1 Describe los experimentos que llevaron al descubrimiento de algunas partículas subatómicas como los experimentos de J.J. Thomson, de Robert Millikan y de Ernest Rutherford, entre otros.

EM.Q.2.2 Describe y explica los diferentes modelos atómicos que se

han postulado.

Luego de estudiar las ideas de Demócrito y la Teoría Atómica de Dalton, completa la siguiente tabla.


 

Científicos                                                           Demócrito                              Dalton



 ¿En qué se basan?


¿Qué importancia tienen en la historia?


Semejanzas



 Diferencias

 Resumen:

Demócrito, fue el que dio origen a la teoría atómica, él decía que la materia estaba formada por pequeñas partículas indivisibles, de distintas formas y tamaños, y es por eso que las llamo átomos, lo que en griego significa “indivisible”.
El que sentó las bases a esta teoría fue John Dalton su modelo atómico postulaba:
• La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir.
• Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen su propio peso y cualidades propias. Los átomos de los diferentes elementos tienen pesos diferentes.
• Los átomos permanecen sin división, aún cuando se combinen en las reacciones químicas.
• Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples.
• Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto.
• Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos.
Sin embargo desapareció ante el modelo de Thomson ya que no explica los rayos catódicos, la radioactividad ni la presencia de los electrones (e-) o protones (p+).
Luego del descubrimiento del electrón por Thomson se determinó que la materia se compone en una parte negativa y una positiva. La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales se encontraban, según este modelo, inmersos en una masa de carga positiva a manera de pasas en un pastel. 
Para explicar la formación de iones, positivos y negativos, y la presencia de los electrones dentro de la estructura atómica, Thomson ideó un átomo parecido a un pastel de frutas. Una nube positiva que contenía las pequeñas partículas negativas (los electrones) suspendidos en ella. El número de cargas negativas era el adecuado para neutralizar la carga positiva. En el caso de que el átomo perdiera un electrón, la estructura quedaría positiva; y si ganaba, la carga final sería negativa. De esta forma, explicaba la formación de iones; pero dejó sin explicación la existencia de las otras radiaciones.
Modelo de Rutherford
Este modelo fue desarrollado por el físico Ernest Rutherford a partir de los resultados obtenidos en lo que hoy se conoce como el experimento de Rutherford en 1911. Representa un avance sobre el modelo de Thomson, ya que mantiene que el átomo se compone de una parte positiva y una negativa, sin embargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positiva se concentra en un núcleo, el cual también contiene virtualmente toda la masa del átomo, mientras que los electrones se ubican en una corteza orbitando al núcleo en órbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos. A pesar de ser un modelo obsoleto, es la percepción más común del átomo del público no científico. Rutherford predijo la existencia del neutrón en el año 1920, por esa razón en el modelo anterior (Thomson), no se habla de éste. 
Por desgracia, el modelo atómico de Rutherford presentaba varias incongruencias:
• Contradecía las leyes del electromagnetismo de James Clerk Maxwell, las cuales estaban muy comprobadas mediante datos experimentales. Según las leyes de Maxwell, una carga eléctrica en movimiento (en este caso el electrón) debería emitir energía constantemente en forma de radiación y llegaría un momento en que el electrón caería sobre el núcleo y la materia se destruiría. Todo ocurriría muy brevemente.
• No explicaba los espectros atómicos.
Modelo de Bohr
Este modelo es estrictamente un modelo del átomo de hidrógeno tomando como punto de partida el modelo de Rutherford, Niels Bohr trata de incorporar los fenómenos de absorción y emisión de los gases, así como la nueva teoría de la cuantización de la energía desarrollada por Max Planck y el fenómeno del efecto fotoeléctrico observado por Albert Einstein.
“El átomo es un pequeño sistema solar con un núcleo en el centro y electrones moviéndose alrededor del núcleo en orbitas bien definidas.” Las orbitas están cuantizadas (los e- pueden estar solo en ciertas orbitas)
• Cada orbita tiene una energía asociada. La más externa es la de mayor energía.
• Los electrones no radian energía (luz) mientras permanezcan en orbitas estables.
• Los electrones pueden saltar de una a otra orbita. Si lo hace desde una de menor energía a una de mayor energía absorbe un cuanto de energía (una cantidad) igual a la diferencia de energía asociada a cada orbita. Si pasa de una de mayor a una de menor, pierde energía en forma de radiación (luz).
El mayor éxito de Bohr fue dar la explicación al espectro de emisión del hidrogeno. Pero solo la luz de este elemento. Proporciona una base para el carácter cuántico de la luz, el fotón es emitido cuando un electrón cae de una orbita a otra, siendo un pulso de energía radiada. Bohr no puede explicar la existencia de orbitas estables y para la condición de cuantización. Bohr encontró que el momento angular del electrón es h/2π por un método que no puede justificar.
 Arnold Sommerfeld amplió el átomo de Bohr en1916 para incluir órbitas elípticas, utilizando una cuantificación de momento generalizado.Después de que Louis-Victor de Broglie propuso la naturaleza ondulatoria de la materia en 1924, la cual fue generalizada por Erwin Schrödinger en 1926, se actualizó nuevamente el modelo del átomo.  En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de los electrones como esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo, que es una extrapolación de la experiencia a nivel macroscópico hacia las diminutas dimensiones del átomo. En vez de esto, Schrödinger describe a los electrones por medio de una función de onda, el cuadrado de la cual representa la probabilidad de presencia en una región delimitada del espacio. Esta zona de probabilidad se conoce como orbital.

Contesta:
1. ¿Qué es un átomo?
_____________________________________________________________
____________________________________________________________
2. Explica por qué la Teoría Atómica de Dalton fundamenta la ley de la
conservación de la masa.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________

3.  ¿Cuáles son las aportaciones a la teoría de los científicos mencionados en la lectura?
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________


NOTITAS
**
FERMAN 1968
NAGAHOCA1904

CHETSEW- UNIVERSO
IDENTIFICA EL MODELO NOMDRE DEL PROPULSOR Y AÑO DE LA FORMULACIóN

ThompsonRutherford  Arnold Somerfeld

    SHRODINGUERModelo de  capas ShrodinguerDalton 1933 ferman 1968nagahoka                          Borh too1918                                            1904