Modelos Atomicos

Modelo atómico de John Dalton

John Dalton (1766-1844), químico y físico británico, creo una importante teoría atómica de la materia. En 1803 formulo la ley que lleva su nombre y que resume las leyes cuantitativas de la química (ley de la conservación de la masa, realizada por Lavoisier; ley de las proporciones definidas, realizada por Louis Proust; ley de las proporciones definidas, realizada por el mismo).

Su teoría se puede resumir en:

• Los elementos químicos están formados por partículas muy pequeñas e indivisibles llamadas átomos.

• Todos los átomos de un elemento químico dado son idénticos en su masa y demás propiedades.

• Los átomos de diferentes elementos químicos son distintos, en particular sus masas son diferentes.

• Los átomos son indestructibles y retienen su identidad en los cambios químicos.

• Los compuestos se forman cuando átomos de diferentes elementos se combinan entre si, en una relación de números enteros sencilla, formando entidades definidas (hoy llamadas moléculas)

La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento químico.

Limitaciones del modelo atómico de Dalton

En un principio, Dalton dijo que la materia estaba formada por átomos, es decir, por partículas indivisibles e inalterables. Pero al descubrirse la existencia de las partículas sub-atómicas, se comprobó que el átomo no era indivisible. A pesar de que la teoría de Dalton era errónea, significo un avance muy importante en el camino de la compresión de la materia. Además, la aceptación del modelo de Dalton no fue inmediata, y durante bastantes años muchos científicos se resistieron a reconocer la existencia del átomo.

Limitaciones del modelo atómico de Thomson

Según el modelo de thomson, los átomos están constituidos por una distribución de carga y masa regular, y estos están unidos unos con otros formando la sustancia. Es decir, la sustancia debería poseer una estructura interna homogénea y, por tanto, las partículas al atravesarla deberían tener un comportamiento uniforme. Tras los experimentos de Rutherford y tras el descubrimiento de las partículas sub-atómicas vio que lo dicho por Thomson no se cumplía.

Por otro lado, aunque Thomson explico la formación de iones, dejo sin explicación la existencia de las otras reacciones.

Limitaciones del modelo atómico de Rutherford

Rutherford propuso que los electrones orbitarían en ese espacio vacío alrededor de un minúsculo núcleo atómico, situado en el centro del átomo. Además se abrían varios problemas nuevos que llevarían al descubrimiento de nuevos hechos y teorías al tratar de explicarlos.

Por un lado se planteo el problema de cómo un conjunto de cargas positivas podían mantenerse unidas en un volumen tan pequeño, hecho que llevo posteriormente a la postulación y descubrimiento de la fuerza nuclear fuerte, que es una de las cuatros interacciones fundamentales.

Por otro lado existía otra dificultad proveniente de la electrodinámica clásica que predice que una partícula cargada y acelerada, como sería el caso de los electrones orbitando alrededor del núcleo, produciría radiación electromagnética, perdiendo energía y finalmente cayendo sobre el núcleo.

Limitaciones del modelo atómico de Bohr

No podía justificar el desdoblamiento de niveles como sub-niveles en el espectro de emisión del hidrogeno Sommerfeld, perfecciono el modelo de Bohr, considerando que las orbitas también podían ser circulares, para lo cual necesito un segundo numero cuántico con lo que explico el efecto Zeeman.

Aunque el modelo Bohr-Sommerfeld era bueno para el hidrogeno y demás átomos con un solo electrón (como el He+), no lo era para el resto de elementos, puesto que no justificaba sus espectros atómicos ni sus propiedades atómicas.

Conclusión

Hoy en día la ciencia cuenta con infinidades de avances para nuestro beneficio, pero teniendo como todo sus pro y contras.

Es el Sr. Dalton quien da inicio a la generación de los modelos atómicos en el año 1803, y sus ideas básicas de su teoría, publicados en 1808 y 1810.

Más adelante continua el Sr. Thomson, en 1897 demuestra la existencia del electrón. Sosteniendo que el átomo es como una torta cargada positivamente, en la que se incrustaban como pequeñas pasas que eran las cargas negativas o electrones.

Tras la teoría de Thomson en 1911, Rutherford mediante investigaciones crea su teoría del átomo, sosteniendo que en la corteza están los electrones, con carga negativa y con una masa despreciable frente a la del núcleo. Los electrones giran en orbitas circulares concéntricas en torno al núcleo. Tras el descubrimiento del protón, efectuado por Rutherford en 1914, se llega a la conclusión de que el núcleo atómico estaba formado por protones, y que según sus cálculos, el núcleo debía tener un diámetro del orden de 10-15 m frente a los 10-10 del átomo completo,

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