Modelo Atomico

INTODUCCION

El modelo del átomo no es nuevo

No es fácil describir o que no se ha visto jamás, ¿Cómo está formado?, pues son entidades extraordinariamente pequeñas.

Pero los científicos se basan en observaciones indirectas para acumular información a partir de la cual formulan sus teorías acerca de la estructura atómica

Los principales investigadores son:

El científico ingles JOHN DALTON, el químico sueco J. Jacob Berzelius, J. J. THOMPSON físico ingles, El físico holandés Hendrik A. Lorentz, El físico británico ERNST RUTHERFORD, El físico británico James Chawdik, pero sin duda el modelo más completo sobre la estructura atómica fue la de NILES BOHR físico danés en 1913.

LA HISTORIA DEL MODELO ATÓMICO DE LA MATERIA

Los filósofos griegos se preguntaban si la materia podía ser dividida indefinidamente o si llegaría a un punto, que tales partículas, fueran indivisibles. Es así, como demócrito formula la teoría de que la materia se compone de partículas indivisibles, a las que llamó átomos (del griego átomos, indivisible).

En 1803 el químico inglés john dalton propone una nueva teoría sobre la constitución de la materia. Según dalton toda la materia se podía dividir en dos grandes grupos: los elementos y los compuestos. Los elementos estarían constituidos por unidades fundamentales, que en honor a demócrito, dalton denominó átomos. Los compuestos se constituirían de moléculas, cuya estructura viene dada por la unión de átomos en proporciones definidas y constantes. La teoría de dalton seguía considerando el hecho de que los átomos eran partículas indivisibles.

Hacia finales del siglo xix, se descubrió que los átomos no son indivisibles, pues se componen de varios tipos de partículas elementales. La primera en ser descubierta fue el electrón en el año 1897 por el investigador sir joseph thomson, quién recibió el premio nobel de física en 1906. Posteriormente, hantaro nagaoka (1865-1950) durante sus trabajos realizados en tokio, propone su teoría según la cual los electrones girarían en órbitas alrededor de un cuerpo central cargado positivamente, al igual que los planetas alrededor del sol. Hoy día sabemos que la carga positiva delátomo se concentra en un denso núcleo muy pequeño, en cuyo alrededor giran los electrones.

Características del electrón

El conocimiento del electrón no pasó del obtenido con los rayos catódicos. Es una partícula que se encuentran en los elementos químicos, que su salida implica un contenido energético grande, con carga negativa. Utilizando los conocimientos que se conocen acerca del campo electrónico y magnético, Thomson logra descubrir una característica cuantitativa del electrón: La carga especifica, es decir la carga en una unidad de masa (e/m), el valor es 1,76.108 coul/g.

Hasta 1909 no se conoció la masa ni la carga de esta partícula, en ese año, A. Millikan ideó un aparato bastante sencillo para la determinación de la carga.

Consiste en un envase de vidrio, con dos anillos mecánicos dispuestos horizontalmente, que servirán de electrodos para generar campos magnéticos entre ellos. En la parte superior se encuentra un gotero con aceite; y en el orificio, una malla que se encargara de dividir la gota de aceite en otras mas pequeñas. Además, con el frotamiento, se cargaran electrónicamente. La observación de la caída de las gotas se hará con un lente que se coloca en la zona intermedia a los anillos. Mientras no se conecte el campo magnético, la caída de las gotas la gobernara a la fuerza de gravedad. Sin embargo, al generar el campo, las partículas que se encuentren cargadas negativamente se sentirían atraídas por la placa positiva, y esta carga eléctrica con sentido eléctrico a la fuerza de gravedad, frenara la caída, incluso al igualarse la gota permanecerá suspendida en el aire.

Igualando las dos fuerzas se pueden obtener las cargas de las micro gotas de aceite.

Se obtuvo el valor de 1.6x10-19 coulombios, o un múltiplo de este número lo que se explica con la adquisición de más de una carga negativa.

Una vez conocida la carga del electrón, la masa resulto fácil de calcular a partir del valor de la carga especifica (e/m) logrado por Thomson.

CARACTERISTICAS DEL NUCLEO

El modelo atómico de Thomson fue refutado en 1909 por uno de sus estudiantes, Ernest Rutherford, quien descubrió que la mayor parte de la masa y de la carga positiva de un átomo estaba concentrada en una fracción muy pequeña de su volumen, que suponía que estaba en el mismo centro.

En su experimento, Hans Geiger y Ernest Marsden bombardearon partículas alfa a través de una fina lámina de oro (que chocarían con unapantalla fluorescente que habían colocado rodeando la lámina).3 Dada la mínima como masa de los electrones, la elevada masa y momento de las partículas alfa y la distribución uniforme de la carga positiva del modelo de Thomson, estos científicos esperaban que todas las partículas alfa atravesasen la lámina de oro sin desviarse, o por el contrario, que fuesen absorbidas. Para su asombro, una pequeña fracción de las partículas alfa sufrió una fuerte desviación. Esto indujo a Rutherford a proponer el modelo planetario del átomo, en el que los electrones orbitaban en el espacio alrededor de un gran núcleo compacto, a semejanza de los planetas y el Sol.4

Descubrimiento de los isótopos

En 1913, Thomson canalizó una corriente de iones de neón a través de campos magnéticos y eléctricos, hasta chocar con una placa fotográfica que había colocado al otro lado. Observó dos zonas incandescentes en la placa, que revelaban dos trayectorias de desviación diferentes. Thomson concluyó que esto era porque algunos de los iones de neón tenían diferentes masas; así fue como descubrió la existencia de losisótopos.5

Modelo Atómico de Dalton

Aproximadamente por el año 1808, Dalton define a los átomos como la unidad constitutiva de los elementos (retomando las ideas de los atomistas griegos). Las ideas básicas de su teoría, publicadas en 1808 y 1810 pueden resumirse en los siguientes puntos:

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