Origen del Concepto Átomo MODELOS ATÓMICOS. Teoría o Modelo Atómico de Dalton (1808) Qué es un modelo en Ciencias?

Transcripción

1 MODELOS ATÓMICOS Origen del Concepto Átomo Demócrito: Siglo IV (A.C.) Fundador de la Escuela Atomista los átomos son indivisibles (átomo), y se distinguen por forma, tamaño, orden y posición. Los átomos pueden ensamblarse, aunque nunca fusionarse. Diferencia entre átomos del alma (psyché) y del cuerpo (Soma) Qué es un modelo en Ciencias? Un modelo es una representación de una unidad u estructura, basado en el desarrollo de una investigación empírica científica (metodología científica). Sus representaciones pueden ser esquemáticas, en base a postulados, matemáticas, etc. Teoría o Modelo Atómico de Dalton (1808) John Dalton enunció unos postulados que le han valido el titulo de "padre de la teoría atómica-molecular". Dalton trató de buscar la explicación de las leyes ponderales que experimentalmente habían comprobado él y otros químicos europeos. Leyes Aplicadas (ponderales)al Desarrollo del Modelo Atómico de Dalton -Leyes de Boyle y Charles. - -La Ley de Gay-Lussac -La Ley de conservación de la masa -- La ley de composición constante o de Proust -- La ley de las proporciones múltiples o de Dalton Postulados de la Teoría Atómica de Dalton Los elementos están formados por partículas muy pequeñas, llamadas átomos, que son indivisibles e indestructibles. Todos los átomos de un elemento tienen la misma masa atómica. Los átomos se combinan en relaciones sencillas para formar compuestos. Los cuerpos compuestos están formados por átomos diferentes; las propiedades del compuesto dependen del número y de la clase de átomos que tenga.

2 Entonces cómo es el átomo según Dalton? Una esfera Aporte del Modelo Atómico de Dalton Primer intento por comprender la constitución básica de la materia. Confirma las leyes Teóricas planteadas previamente. Nace la escala química de Masa Atómicas (ya que le asignó al átomo de hidrógeno un peso de uno; el peso atómico del oxígeno resultaría dieciséis. Dalton permitió la creación de la química como ciencia exacta y matemática. Limitaciones del Modelo de Dalton En ciertas condiciones el átomo se puede dividir Teoría Atómica de Joseph John Thomson Se sabe, hoy en día que el átomo presenta partículas subatómicas Las investigaciones actuales han demostrado que los átomos del mismo elemento pueden presentar la misma masa Diseño Experimental de Joseph John Thomson ( ) Cómo es el átomo de Thompson? Utiliza Tubos de Rayos Catódicos, en los cuales estudia el comportamiento de los gases Descubrió que los rayos catódicos estaban formados por partículas cargadas negativamente (hoy en día llamadas electrones), de las que determinó la relación entre su carga y masa. En 1906 le fue concedido el premio Nobel por sus trabajos. Millikan calculó experimentalmente el valor de la carga eléctrica negativa de un electrón mediante su experimento con gotas de aceite entre placas de un condensador. Dió como valor de dicha carga e = 1, culombios. Thomson considera el átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como pequeños granitos. Al modelo se le da el nombre de Budín de Pasas

3 Aporte del Modelo Atómico de Thomson Modelo atómico de Ernest Rutherford Descubre la el electrón. primera partícula sub-atómica Determina la relación carga masa del Electrón Intuye la presencia de otra partícula subatómica el protón Tras las investigaciones de Geiger y Mardsen sobre la dispersión de partículas alfa al incidir sobre láminas metálicas, se hizo necesario la revisión del modelo atómico de Thomson, que realizo Rutherford entre Diseño Experimental de Rutherford Bombardea una lámina de oro con partículas Alfa Radiactivas Resultados del Diseño Experimental de Rutherford La mayoría de los rayos alfa atravesaba la lámina sin desviarse, porque igual que en caso de la reja, la mayor parte del espacio de un átomo es espacio vacío. Algunos rayos se desviaban, porque pasan muy cerca de centros con carga eléctrica del mismo tipo que los rayos alfa (CARGA POSITIVA Muy pocos rebotan, porque chocan frontalmente contra esos centros de carga positiva. A qué conclusión llega? Aportes del Modelo de Rutherford Que el átomo esta constituido por un núcleo central que posee las cargas positivas (Protones) En el núcleo se concentra gran parte de la masa del átomo Los Electrones giran en torno al núcleo del átomo. Que existe un gran espacio vacío entre el núcleo y la corteza. Posteriormente investigaciones de Rutherford pusieron de manifiesto que la carga del núcleo era exactamente el número atómico multiplicado por la carga del electrón. Este núcleo recibió el nombre de protón y se pensó que era una partícula presente en los núcleos de todos los átomos. Confirma la existencia del electrón y determina su ubicación en el átomo El modelo se conoce como Modelo Planetario Intuye la presencia del neutrón en el núcleo del átomo

4 Deficiencias del Modelo de Ernest Rutherford Modelo Atómico de Niels Bohr Según la ya probada teoría electromagnética de Maxwell, al ser el electrón una partícula cargada en movimiento debe emitir radiación constante y por tanto, perder energía. Esto debe hacer que disminuya el radio de su órbita y el electrón terminaría por caer en el núcleo; el átomo sería inestable. Por lo tanto, no se puede simplificar el problema planteado, para un electrón, que la fuerza electrostática es igual a la centrífuga. Basándose en las teorías de Rutherford, publicó su modelo atómico en 1913, introduciendo la teoría de las órbitas cuantificadas, que en la teoría mecánica cuántica consiste en las características que, en torno al núcleo atómico, el número de electrones en cada órbita aumenta desde el interior hacia el exterior Diseño Experimental: Utiliza Espectros atómicos de átomos de Hidrógeno Se llama espectro atómico de un elemento químico al resultado de descomponer una radiación electromagnética compleja en todas las radiaciones sencillas que la componen, caracterizadas cada una por un valor de longitud de onda, λ El espectro consiste en un conjunto de líneas paralelas, que corresponden cada una a una longitud de onda. Podemos analizar la radiación que absorbe un elemento (espectro de absorción) o la radiación que emite (espectro de emisión). Características del Modelo De Niels Bohr Los Electrones Giran alrededor del núcleo en órbitas. Cuando giran no emiten ni absorben energía, es decir se ubican en estados estacionarios o de energía cuantificada (por eso no se precipitan sobre el núcleo) Cuando un electrón absorbe Energía, salta de un nivel de menor energía a otro de mayor Energía, emitiendo un espectro de Absorción. Cuando un electrón salta de un nivel de mayor a otro de menor energía emite un fotón detectado a través de un espectro de Emisión.

5 Cómo se puede representar el Modelo Atómico de Bohr? Análisis energético Deficiencias del Modelo de Niels Bohr El modelo se aplica sólo para el átomo de Hidrógeno. No es posible explicar el comportamiento para átomos que posean más de un electrón. Aporte de Bohr Se le considera como el Padre de la Mecánica Cuántica y precursor del modelo Mecano-Cuántico actual