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Módelos Atómicos

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by

Diana Dávila

on 16 April 2014

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Transcript of Módelos Atómicos

Modelos Atómicos
El átomo a través de la historia
Modelos Atómicos
Modelos Atómicos
Teoría Atomista
En el siglo V a.C.

Leucipo pensaba que al dividir la materia se llegaría a una porción que no se podía seguir dividiendo.

Demócrito, bautizó a estas partes indivisibles de materia con el nombre de átomos, término que en griego significa “que no se puede dividir”.

Para el año 400 a. de C. Demócrito y Leucipo propusieron la primera teoría atómica llamada la "Discontinuidad de la Materia".

Los atomistas pensaban que:
- Todo está hecho de átomos. Si dividimos una
sustancia muchas veces, llegaremos a ellos.
- Las propiedades de la materia varían según como se agrupen los átomos.
- Los átomos no pueden verse porque son muy
pequeños.

Teoría Continuista
Aristóteles rechazó la teoría atomista y estableció que la materia estaba formada por cuatro elementos.

Gracias al prestigio que tenía, se
mantuvo vigente en el pensamiento de la humanidad
durante más de 2000 años.

Modelo atómico de Dalton
Estructura atómica
Fenómenos eléctricos
Modelo atómico de Thomson
Modelo atómico de Thomson
Modelo de Rutherford
Modelo Planetario
El experimento de Rutherford
Modelo atómico de Bohr
Basándose en las teorías de Rutherford, publicó su modelo atómico en 1913

Bohr propone un modelo en el que los electrones sólo pueden ocupar ciertas órbitas circulares.
Los electrones se organizan en capas y, en cada capa tendrán una cierta energía, llenando siempre las capas inferiores (de menor energía) y después las
superiores.

- Los átomos no existen. No hay límite para dividir la materia.

- Si las partículas, llamadas átomos, no pueden verse, entonces es que no existen.

- Todas las sustancias están formadas por las combinaciones de los 4 elementos básicos: agua, aire, tierra y fuego.


Los continuistas pensaban que:
Postulados:
1.- La materia está formada por minúsculas
partículas indivisibles llamadas ÁTOMOS




2.-Los átomos de un mismo elemento químico
son todos iguales entre sí y diferentes a los
átomos de los demás elementos.


Modelo de las esferas macizas
Fue propuesto por el químico británico John Dalton (1766-1844) en 1808.
Fue el primer modelo atómico sustentado por experimentación.
Se baso en textos e investigaciones de Lavoisier, Boyle y otros científicos.
Postulados:
3.- Los compuestos se forman al unirse los
átomos de dos o más elementos en proporciones
constantes y sencillas.




4.-En las reacciones químicas los átomos se
intercambian; pero, ninguno de ellos desaparece
ni se transforma.
-Fenómenos de electrización pusieron de manifiesto la naturaleza eléctrica de la materia.
-Se determina que el átomo es divisible y de carga neutra.

Descubrimiento del electrón
Descubrimiento del protón
Modelo del “budín de pasas” o de esferas uniformes
Al ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico
J. J. Thomson propuso, en 1904, que la mayor parte
de la masa del átomo correspondería a la carga
positiva, que ocuparía la mayor parte del volumen
atómico.

Thomson imaginó el átomo como una
especie de esfera positiva continua en la que se
encuentran incrustados los electrones, más o menos
como las uvas pasas en un pudin.
En 1911, introduce el modelo planetario.

· 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.

Rutherford y sus colaboradores bombardearon una fina lámina de oro con partículas alfa (positivas), procedentes de un material radiactivo a gran velocidad

Modelo atómico de SOMMERFELD
Se baso en:
-La inestabilidad del átomo
según el modelo de Rutherford.
-La discontinuidad de los
espectros atómicos.
-Teoría cuántica de Planck y
Einstein (la energía aumenta o
disminuye de forma discontinua,
a "saltos" o "cuantos" de
energía.

En 1916, Arnold Sommerfeld, con la ayuda de la relatividad de Albert Einstein, hizo las siguientes modificaciones al modelo de Bohr:

1. Los electrones se mueven alrededor del núcleo en órbitas circulares o elípticas.
2. A partir del segundo nivel energético existen dos o más subniveles en el mismo nivel.
3. El electrón es una corriente eléctrica minúscula.
Teoría atómica moderna
La excentricidad de la órbita dio lugar a un nuevo número cuántico: el número cuántico azimutal, que determina la forma de los orbitales, se lo representa con la letra l y toma valores que van desde 0 hasta n-1. Las órbitas son:

l = 0 se denominarían posteriormente orbitales s o sharp
l = 1 se denominarían p o principal.
l = 2 se denominarían d o diffuse.
l = 3 se denominarían f o fundamental.
El físico E. Schrödinger estableció el modelo mecano-cuántico del átomo, el modelo establece que los electrones se encuentran alrededor del núcleo ocupando posiciones más o menos probables, pero su posición no se puede predecir con exactitud
Modelo mecánico-cuántico
del átomo
Se llama orbital a la región del espacio en la que existe una probabilidad elevada
de encontrar al electrón.
El modelo mecano-cántico es la explicación actual sobre el comportamiento del átomo.

En este modelo:
- No se habla de órbitas, sino de orbitales.
- Los orbitales atómicos tienen distintas formas geométricas
Modelo mecánico-cuántico
del átomo
Números Cuánticos
1. Número cuántico principal (n)
2. Número cuántico secundario (l)
3. Número magnético (m)
4. Número de spin (s)
Número cuántico principal (n):

corresponde a los niveles de energía.
Estos niveles aumentan de tamaño a medida que nos alejamos del núcleo. Posee valores n=1, 2, 3, 4, 5, 6,...

Número cuántico secundario (l):
representa la existencia de subniveles de energía dentro de cada nivel. Se calculan considerando l = 0, 1, 2, 3, 4
 El nivel n= 1 tiene un solo subnivel, denominado “1s”.
 El nivel n= 2 tiene dos subniveles, denominados “2s”y “2p”.
 El nivel n= 3 tiene tres subniveles, denominados “3s”, “3p” y “3d”.
 El nivel n= 4 tienes cuatro subniveles, denominados “4s”, “4p”, “4d” y “4f”.
Número magnético (m):
representa la orientación de los orbitales y se calcula m=+/- l
si l = 0, m=0 es decir 1 solo tipo de orbital s
si l = 1, m =-1, 0, +1 es decir 3 tipos de suborbitales p (px, py y pz)
Número de spin (s):

indica la cantidad de electrones presentes en un orbital y el tipo de giro de los electrones, habiendo dos tipos +1/2 y -1/2. En cada tipo de suborbital cabe máximo 2 electrones y estos deben tener spines o girpos opuestos.
Louis de Broglie, postuló que los electrones tenían un comportamiento dual de onda y partícula. Cualquier partícula que tiene masa y que se mueve a cierta velocidad, también se comporta como onda.
Su trabajo decía que la longitud de onda de la onda asociada a la materia era



donde h es la constante de Planck y p es el momento lineal de la partícula de materia.
Establece una ecuación matemática que al ser resuelta permite obtener una función de onda llamada orbital. Esta describe el comportamiento de un electrón en el átomo. Esta función es llamada densidad electrónica e indica la probabilidad de encontrar un electrón cerca del núcleo.
Ecuación de Schrödinger
P
rincipio de Incertidumbre

En 1927, Werner Heisenberg, sugiere que es imposible conocer con exactitud la posición, el momento y la energía de un electrón.
Los átomos construyeron la vida en la Tierra... Cuando miro hacia el cielo, sé que sí, que formamos parte de este Universo, ... pero quizás aún más importante que este hecho es que el Universo está en nosotros. Cuando reflexiono sobre ello, miro hacia arriba... muchas personas se sienten pequeñas, simplemente porque ellos son pequeños y el Universo grande, pero yo me siento grande... porque mis átomos vinieron de las estrellas...

Neil DeGrasse Tyson


• Toda la materia está hecha de átomos, que no pueden ser destruidos ni creados.
• Los átomos están hechos de electrones, protones y neutrones, no es indivisible pero sí es la partícula más pequeña que toma parte en las reacciones químicas.
• Los átomos de un elementos pueden tener masas variables, eso se llama isótopos.
• Los átomos de diferentes elementos pueden tener el mismo número de masa. Se llaman isobaras.
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