Nacimiento de las teorías. Nacimiento de las teorías. Introducción

Transcripción

1 Introducción De qué esta formada cada una de las cosas que nos rodea? Por ejemplo: Podrías predecir de que están elaborados los objetos y sustancias representadas? Los tres objetos están compuesto de lo mismo? Nacimiento de las teorías Es así que en el siglo V a.c el filósofo Leucipo junto a su discípulo Demócrito, se preguntaron La materia se puede dividir en forma indefinida? o llegaría un punto en donde no podrían dividir más?. Nacimiento de las teorías Ambos llegaron a la conclusión que toda la materia estaba formada por pequeñas partículas de un solo tipo a las cuales llamaron Átomos que significa Sin división. Surgiendo así la teoría Atomista de la materia. Ojo! Esta teoría nació solo de ideas o pensamientos. Ya que estos filósofos jamás desarrollaron experimentos para comprobarla. 1

2 Nacimiento de las teorías A partir de lo planteado por Leucipo y Demócrito surgieron nuevas teorías que se oponían a la existencia del átomo. Fue así que nació a manos de Aristóteles la teoría Continuista de la materia. Plantea que la materia esta formada por cuatro elementos: Agua, fuego, aire y tierra Teoría atomista v/s Continuista Todo esta compuesto por átomos. Si se divide un sustancia muchas veces llegaremos a ellos. Los átomos son indivisibles (pequeños) Las propiedades de la materia varían según como se agrupen los átomos que la componen. Los átomos no existen No hay limite para dividir la materia Si la partículas que componen la materia no pueden verse es porque no existen Las sustancias están formadas por los cuatro elementos básicos. Validez de la teoría atomista Esta teoría se aceptó como valida en el siglo XVII, sin embargo, surgieron más preguntas: Qué son los átomos? Qué forma tienen? Existe un solo tipo de átomos?. Estas interrogantes junto con los avances técnicos de la época ayudaron a que científicos se interesaran en estudiar el átomo, aporte que permitió establecer el concepto que tenemos hoy. Modelos Atómicos 2

3 Teoría atómica de Dalton En 1808 John Dalton propone la primera teoría atómica con base científica. Para Dalton la materia estaba compuesta por partículas minúsculas, indivisibles e indestructibles, como bolitas de acero. Postulados de Dalton 1. Toda la materia esta formada por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. 2. Todos los átomos de un elemento dado son idénticos entre si en masa y en sus propiedades. Y los átomos de un elemento son diferentes a los de otros elementos. Postulados de Dalton 3. Los compuestos se forman al combinarse los átomos de más de un elemento en una relación de números enteros y sencillos. Aportes y limitaciones de la teoría de Dalton 4. En las reacciones químicas los átomos no se crean ni se destruyen, solo se redistribuyen. 3

4 La naturaleza eléctrica de la materia La materia posee una propiedad llamada carga eléctrica. Las propiedades de los cuerpos cargados se deben a dos tipos de carga: positiva y negativa. Si la carga de dos cuerpos que se encuentra cerca es distinta, estos se atraen y si son iguales se repelen. Ojo! Generalmente la materia es eléctricamente neutra De donde provienen los fenómenos eléctricos de la materia? Estos fenómenos eléctricos, generaron la interrogante Dónde están la cargas eléctricas? Se encuentran en el átomo?, y si se encuentran en el átomo, cómo podría ser si es la partícula más pequeña que conforma la materia? Experimentos de William Crookes Para saber más al respecto de las cargas eléctricas, en 1875 Crookes crea un dispositivo llamado tubo de Crookes, con el que estudiaba el paso de corriente eléctrica en el vacío. En el tubo cerrado al vacío, había distintos tipos de gases en su interior. En sus extremos dos electrodos que se conectan a la corriente eléctrica. El electrodo (+) se llama ánodo y el (-) cátodo. Experimentos de William Crookes Crookes observó que al pasar corriente a través del tubo aparecía un punto de luz verde en el extremo del cátodo y una luminosidad verde en extremo del opuesto. Era evidente que algo pasaba desde el cátodo al otro extremo, y como el punto aparecía desde ese electrodo al tubo lo llamo tubo de rayos catódicos». 4

5 Modelo atómico de Thomson En 1879, el físico Joseph Thomson trataba de comprobar si existían cargas en las partículas. Para ello este científico utilizó de base lo realizado por Crookes con el tubo de rayos catódicos, pero incluyo un campo magnético. Lo que entregaría más información acerca de su comportamiento. Un imán ejerce fuerzas de tipo magnética y es capaz de atraer y repeler, partículas con carga eléctrica. Modelo atómico de Thomson Modelo atómico de Thomson Thomson dedujo que está desviación se debía a que los rayos poseían partículas con carga opuestas a la placa, es decir con cargas eléctricas negativas, a las que posteriormente llamo electrones. Con la información obtenida de otras investigaciones más las suyas, Thomson llego a la conclusión que el átomo esta formado por una masa con carga positiva, en la cual están insertados los electrones negativos (Budín de pasas). Conclusiones del Modelo atómico de Thomson El modelo atómico propuesto por Thomson, es considerado el primer modelo que describe la constitución del átomo y sus principales planteamientos son: 5

6 Aportes y problemas del Modelo atómico de Thomson Si bien el modelo de Thomson permitió explicar algunos fenómenos del átomo, esto fue satisfactorio solo por un tiempo, ya que habían fenómenos que no se podían explicar a través de este modelo. El protón y las radiaciones alfa (α) beta (β) y gamma (γ) En 1886 Eugen Golstein estudiaba los rayos catódicos, pues con el hallazgo del electrón, se pensaba que habían otras partículas con carga, fue así que descubrió que existían rayos positivos que se desplazaban en sentido contrario a los rayos catódicos. (los cuales llamo rayos anódicos (+)) Descubre el Protón pero no sabia donde estaba ubicado. Modelo atómico de Rutherford En 1911, Rutherford junto a otros investigadores, realiza el siguiente experimento, con la finalidad de investigar la posición de las partículas con cargas positivas que poseía el átomo (protones). Experimento de Rutherford A partir del experimento Rutherford Este concluyo lo siguiente: Para que las partículas alfa traspasaran la lamina sin desviarse, debería existir un espacio vacío en el átomo (espacio entre orbitas). La repulsión de las partículas alfa, puede deberse a que partículas positivas presentes en el átomo de oro chocan con las partículas alfa que tienen la misma carga. 6

7 Experimento de Rutherford Aportes y problemas de la teoría de Rutherford Descubrimiento del neutrón Debido a que la suma de las masas del átomo (protones y electrones) no correspondían a la masa total del átomo. Es que James Chadwick en 1932 descubre una partículas a las cuales nombro como Neutrones, ya que no poseían carga pero si masa. Lo que permitió explicar la masa restante del átomo. Modelo de Bohr Este modelo plantea las siguientes hipótesis: Los electrones giran en torno al núcleo en orbitas circulares de energía fija, en las cuales se mueven, y al hacerlo no emiten energía. Cada orbita posee una determinada cantidad de energía (representado por la letra n) 7

8 Modelo de Bohr El electrón absorbe energía al pasar de un nivel inferior a uno superior y emite energía al saltar de un nivel superior a otro inferior. Espectro de emisión de energía de Bohr Limitaciones de la teoría de Bohr Este modelo es fundamental para entender los saltos energéticos del electrón. Sin embargo, este modelo No consiguió explicar los espectros de átomos con más de un electrón o de átomos más complejos. Además faltaba explicar la distribución de los electrones en las orbitas y el porqué de la manera especifica en que lo hacían. limitaciones de la teoría de Bohr Este modelo no fue capaz de explicar e interpretar algunas propiedades de los átomos, como el origen de los espectros atómicos o de la emisión de las partículas gamma. Ambos propiedades se explican por el poder ondulatorio de los electrones. 8

9 Línea de tiempo: Modelos Atómicos Modelo de Thomson 1904 Budín de pasas Demócrito (450 a. c) Teoría Atómica de Dalton1808 Modelo de Rutherford 1911 Modelo Atómico de Bohr1913 9