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atomo

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by

tomas garcia

on 16 October 2012

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Transcript of atomo

Descubrimiento de órbitas definidas Descubrimiento del protón Descubrimiento del núcleo atómico Descubrimiento del electrón Thomson (1856-1940): electrón (1897)
Millikan (1860 – 1953): carga del electrón
Radiactividad (Becquerel).
Thomson: modelo del budín.
Rutherford (1871-1937): experimento de la placa de oro. Modelo nuclear (1911)
Rutherford (1919): protón.
Chadwick (1932): neutrón. Estructura del átomo El ámbito atómico y el ámbito macroscópico Líneas espectrales del átomo de Hidrogeno Descubrimiento del neutrón Por un lado, en 1990, el físico alemán Max Planck había descubierto que cualquier partícula (electrón, átomo, molécula) que oscila, emite energía en forma de radiación electromagnética, en cantidades discreta llamada cuanto. Por lo tanto, la energía emitida por el electrón no podía ser continua.

Por otra parte, si todos los electrones hubieran terminado estrellados en el núcleo, todos los átomos del Universo se hubieran desintegrado hace mucho tiempo. Con esta suposición, los resultados de la experiencia se pueden explicar así: Estas observaciones llevaron a Rutherford a formular la siguiente hipótesis: la materia no se distribuye de manera uniforme en el interior de los átomos, sino que, por el contrario la mayor parte de la masa y toda la carga positiva se concentra en una zona central, muy pequeña, llamada núcleo John Dalton (1766-1844)
Fue el primer científico moderno, de origen inglés, que introdujo el concepto de átomo.
Postuló que:
La materia está formada por átomos, pequeñas esferas rígidas indivisibles e indestructibles.
Los átomos de una misma sustancia son iguales entre sí.
Los átomos de sustancias diferentes se combinan para formar átomos de otras sustancias diferentes.
Sólo átomos enteros y no fracciones de ellos se combinan entre sí. Modelo atómico
de Dalton Demócrito (siglo V a.C.):
Fue el primer científico que postuló la existencia de los átomos.
Las partículas de Demócrito diferían físicamente entre sí: así, por ejemplo, los átomos del agua eran suaves y redondos y podían fluir libremente, y los del fuego, recubiertos de espinas, provocaban dolorosas quemaduras Átomos de Demócrito Ninguna de estas cosas ocurría y el modelo de Rutherford fue desechado, ¿Por qué?: Considerando el átomo de hidrógeno: el electrón gira alrededor del protón, mantenido por la atracción eléctrica.
Según la física clásica:
El electrón sería una partícula acelerada que emite energía radiante en forma permanente.
Al perder energía, el electrón caería hacia el núcleo, estrellándose finalmente en él. Lo que el modelo de Rutherford no podía explicar Ernest Rutherford (1871-1937):
Descubrimiento del núcleo atómico A este científico se le ocurrió una idea genial: bombardear átomos con radiaciones para intentar desmenuzarlos y saber así que había en su interior.
Utilizó un “cañón” de partículas alfa (α), que tienen carga positiva, para bombardear los átomo de una lámina de oro. Si la carga positiva y la masa de los átomos se encuentran distribuidas uniformemente en todo el volumen atómico, las partículas alfa que tienen carga positiva deberán desviarse ligeramente al atravesar la lámina metálica. Sin embargo, al realizar la experiencia Rutherford observó lo siguiente: Esta sombra indica de modo inequívoco, que estos “rayos” viajan desde el cátodo al ánodo por lo cual deben tener carga negativa Si se coloca un objeto en la trayectoria de los rayos, éste proyectará su sombra sobre la pantalla. Donde ∆p = m ∆v, h la constante de Planck (6,626x10-34J•s) y m la masa dela partícula Al considerar partículas con masas muy pequeñas (escalas atómicas) no es posible determinar con suficiente precisión y simultáneamente su posición y su velocidad (Heisemberg 1927).







No tiene sentido describir el comportamiento del electrón en torno al núcleo
con las leyes de la mecánica clásica. Hay que considerar su comportamiento
como onda. El principio de incertidumbre Con estas evidencias, Rutherford propuso el modelo nuclear del átomo, por el cual todos los átomos están formados por un núcleo con carga positiva y los electrones giraban en órbitas alrededor de él, a igual que lo hacen los planetas alrededor del sol. con esto se comprueba que además de carga,
tienen masa Cuando los “rayos” chocan con una pequeña rueda con paletas, la hacen girar. conectados a una fuente de alto voltaje.
En el interior del tubo se encierra un gas a baja presión y otro negativo o cátodo, provisto de dos electrodos, uno positivo o ánodo Joseph John Thomson (1856-1940): Descubrimiento del electrón
Este científico británico descubrió en 1896 que los rayos catódicos no eran un fluido de masa sino chorros de partículas cargadas negativamente y con masa, a las que llamó electrones. Trabajó con un tubo de rayos catódicos, que es un tubo de vidrio, Experiencia de Thomson Si se coloca en la trayectoria de los rayos un campo eléctrico o magnético. Los rayos se desvían en la dirección esperada para las partículas negativas Esto permite confirmar:
la carga negativa de los “rayos” Cuando se cierra el circuito se observa que se produce el paso de la corriente a través del gas al mismo tiempo que se desprenden “rayos” del cátodo que al desplazarse en línea recta hasta el ánodo, permiten que las paredes opuestas al cátodo emitan una luminiscencia Chadwick ubica, dentro del núcleo atómico, los neutrones junto a los protones. James Chadwick (1891-1974): Descubrimiento del neutrón
Este físico británico descubrió la existencia del neutrón en 1932, cuando comprobó que los núcleos de berilio podían emitir partículas sin carga eléctrica, cuya masa era igual, aproximadamente a la del protón Estos hallazgos, permitieron a Rutherford afirmar que todos los núcleos atómicos contenían partículas positivas, a las que llamó protones Hacia fines del siglo XIX, Eugen Golstein (1850-1930) observó que además de los rayos catódicos, existen unos rayos que son emitidos por el ánodo y que se propagan en sentido contrario al de los rayos catódicos. Los llamó rayos canales o rayos anódicos Basándose en todas estas experiencias, Thomson propuso su modelo atómico, según el cual el átomo era una esfera sólida de materia cargada positivamente, con los electrones incrustados en un número adecuado para que la carga total fuese nula. Cuando alguna partícula rebota, significa que choca frontalmente con un blanco muy pequeño con fuerte carga positiva La desviación de las partículas se debe a que éstas pasarían cerca de una concentración de carga también positiva Los átomos estarían formados en su mayor parte por espacios vacíos, por los que pasarían las partículas que no se desvían Modelo atómico actual:
Se inspira en el modelo de Bohr pero agrega varios elementos de la física cuántica.
La energía de los electrones sólo tienen determinado valor, denominado cuanto de energía. El cuanto se puede definir como la mínima cantidad de energía que se propaga en forma de radiación electromagnética.
Los electrones no giran en órbitas circulares definidas, sino que se mueven en zonas o nubes que rodean al núcleo llamadas orbitales. Allí la probabilidad de encontrar un electrón con cierta energía es muy alta Nails Bohr (1885-1962): Descubrimiento de órbitas definidas circulares con energía determinada
En el modelo propuesto por Bohr, los electrones giran alrededor del núcleo en un número limitado de órbitas estables. Es decir el electrón no puede moverse a cualquier distancia del núcleo, sino a distancias determinadas. Además cuando el electrón se encuentra en una órbita estable, no emite energía. Los electrones solo pueden ganar o perder energía cuando “saltan” de una órbita a otra. c) Una pequeña fracción de las partículas eran fuertemente repelidas e invertía su trayectoria con un ángulo de 180 º. Este hecho contradecía el modelo de Thomson. La mayoría de las partículas α atravesaban la lámina sin sufrir ninguna desviación. b) Algunas partículas eran desviadas y
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