Movimiento Armonico Simple

ESTRUCTURA ATÓMICA

Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia.

Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.

Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración.

Año Científico Descubrimientos experimentales Modelo atómico

1808

John Dalton

Durante el s.XVIII y principios del XIX algunos científicos habían investigado distintos aspectos de las reacciones químicas, obteniendo las llamadas LAS LEYES CLÁSICAS DE LA

QUÍMICA

La imagen del átomo expuesta por Dalton en su TEORIA ATÓMICA, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables,

iguales entre sí en cada elemento químico.

1897

J.J. Thomson

Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó ELECTRONES

De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones.

(MODELO ATÓMICO DE THOMSON

1911

E. Rutherford

Demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto

NÚCLEO

Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente.

MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

1913

Niels Bohr

ESPECTROS ATOMICOS discontinuos originados por la radiación emitida por los átomos excitados de los elementos en estado gaseoso.

Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos.

(MODELO ATÓMICO DE BOHR.)

Los griegos fueron los primeros en intentar comprender como está formada la materia. Fue Demócrito quien formuló la teoría atómica, la cuál sostenía que la materia estaba formada por partículas indivisibles llamadas átomos. Unos cuantos siglos después, se supo que el átomo no es indivisible. De hecho, la menor porción de materia estable son las tres partículas subatómicas conocidas como protón, neutrón y electrón, aunque últimamente también se habla de algo llamado quark.

En base a este descubrimiento, aparecieron los "modelos atómicos", que dan una idea de cómo podría ser un átomo y nos permiten estudiar su comportamiento en diversos sistemas. Sirven para realizar estudios pero no son una muestra exacta de cómo son en realidad. Luego del descubrimiento del núcleo atómico, realizado por Ernest Rutherford, el modelo más conocido es el de Niels Böhr, que ubica a los protones y neutrones dentro del núcleo y a los electrones orbitando alrededor de éste. Otro modelo, más preciso, es el modelo cuántico desarrollado por De Broglie

la importancia de conocer la estructura atomica de los materiales es muy importante ya que debemos saber que los átomos son la unidad básica estructural de todos los materiales de ingeniería. Los átomos constan principalmente de tres partículas subatómicas básicas, protones neutrones y electrones. El modelo común consta de un pequeño núcleo de alrededor de 10-14 m de diámetro rodeado de una nube de electrones relativamente poco dispersa y de densidad variable de modo que el diámetro del átomo es del orden de 10-10 m. El Núcleo aglutina casi toda la masa del átomo y contiene protones y neutrones, el protón tiene una masa de 1.673*10-24g, y una carga unitaria de 1.602*10-19C. El neutrón el ligeramente más pesado que el protón con una masa de 1.675*10-24 g, pero no tiene carga. El electrón tiene una masa relativamente pequeña de 9.79*10-28 g. (1/1836 veces la del protón) y una carga de –1.602*10-19 C. (igual en carga pero de signo opuesto a la del protón. La nube de carga electrónica constituye de este modo casi todo el volumen del átomo, pero, sólo representa un pequeña parte de su masa. Los electrones, particularmente la masa externa determinan la mayoría de las propiedades mecánicas, eléctrica, químicas, etc., de los átomos, y así, un conocimiento básico de estructura atómica es importante en el estudio básico de los materiales de ingeniería.

En la ingenieria en petroleos se utiliza mucho la quimica. Se necesita saber estructura para poder, del petroleo, obtener naftas, aceites o plasticos, todos estos procesos son por reacciones quimicas. Para poder calcular las reacciones quimicas se utiliza la tabla periodica, tanto como pesos moleculares o para saber que elemento se puede juntar con otro.

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Los átomos son la unidad básica estructural de todos los materiales de ingeniería. Los átomos constan principalmente de tres partículas subatómicas básicas, protones neutrones y electrones. El modelo común consta de un pequeño núcleo de alrededor de 10-14 m de diámetro rodeado de una nube de electrones relativamente poco dispersa y de densidad variable de modo que el diámetro del átomo es del orden de 10-10 m. El Núcleo aglutina casi toda la masa del átomo y contiene protones y neutrones, el protón tiene una masa de 1.673*10-24g, y una carga unitaria de 1.602*10-19C. El neutrón el ligeramente más pesado que el protón con una masa de 1.675*10-24 g, pero no tiene carga. El electrón tiene una masa relativamente pequeña de 9.79*10-28 g. (1/1836 veces la del protón) y una carga de –1.602*10-19 C. (igual en carga pero de signo opuesto a la del protón. La nube de carga electrónica constituye de este modo casi todo el volumen del átomo, pero, sólo representa un pequeña parte de su masa. Los electrones, particularmente la masa externa determinan la mayoría de las propiedades mecánicas, eléctrica, químicas, etc., de los átomos, y así, un conocimiento básico de estructura atómica es importante en el estudio básico de los materiales de ingeniería.

Número Atómico

El número atómico de un átomo, indica el número de protones (partículas cargadas positivamente) que están en su núcleo, y en un átomo neutro, el número atómico es también igual al número de electrones. Cada elemento tiene su propio número atómico característico y, de este modo, el número atómico define el elemento. Los números atómicos, desde el Hidrógeno, que tiene por número atómico (1) hasta el Hahnio que tiene como número atómico 105 están localizados en la parte superior de los símbolos de los elementos de la tabla periódica.

Masa atómica

La masa atómica relativa de un elemento, es la masa en gramos de 6.02*1023 átomos (número de Avogadro, NA) de ese elemento, la masa relativa de los elementos de la tabla periódica desde el 1 hasta el 105 esta situada en la parte inferior de los símbolos de dichos elementos. El átomo de carbono, con 6 protones y 6 neutrones, es el átomo de carbono 12 y es la masa de referencia para las masas atómicas. Una unidad de masa atómica (u.m.a), se define exactamente como 1/12 de la mas de un átomo de carbono que tiene una masa 12 u.m.a. una masa atómica relativa molar de carbono 12 tiene una masa de 12 g en esta escala. Un mol de gramo (abreviado, mol) de un elemento se define como el numero en gramos de ese elemento igual al número que expresa su masa relativa molar. Así, por ejemplo, un mol gramo de aluminio tiene una masa de 26.98 g y contiene 6.023*1023 átomos.

Átomo de Hidrógeno

El átomo de hidrógeno es el átomo más sencillo y consta de un electrón circundando a un núcleo de un protón, este electrón solo puede tener movimiento en órbitas definidas (niveles energéticos). La razón e los valores restringidos de energía es que los electrones cumplen las leyes de la mecánica cuántica que solo permite ciertos valores de energía y no solo valores arbitrarios. De este modo, si el electrón del átomo de hidrógeno es excitado a una órbita (nivel energético superior) se absorbe una cantidad discreta de energía. Simultáneamente, si el

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