Estudio de la estructura de la materia - Modelos atómicos - Química - 2º bachillerato - IES Diego Jesús Jiménez - David Taravilla Baena
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Modelo atómico de Dalton
También llamado como la bola de billar, fue el primer modelo con base científica desarrollado entre 1803 y 1808. Este modelo se basaba en 6 postulados que eran:
Toda la materia está hecha de átomos.
Los átomos son indivisibles e indestructibles.
Todos los átomos de un elemento dado son idénticos.
Los átomos de diferentes elementos varían en masa y propiedades.
Los compuestos están formados por una combinación de tipos diferentes de átomos
Una reacción química es una reorganización de átomos. -
errores del modelo atómico de Dalton
- No todos los átomos de un elemento son iguales ya que un átomo puede tener varios isótopos.
- Los átomos no están llenos por dentro. descubierto por el experimento de la lamina de oro
- La partícula más pequeña conocida no es un átomo. con el descubrimiento del electrón.
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Protón
Un protón es una partícula subatómica con carga eléctrica positiva que se encuentra dentro del núcleo atómico de los átomos. El número de protones en el núcleo atómico es el que determina el número atómico de un elemento. Fueron descubiertos por Rutherford cuando noto en uno de sus experimentos la presencia de núcleos de hidrogeno. Tienen una carga positiva de (1,6 x 10-19 Coulomb) y están formados por estructuras llamadas hadrones, que están compuestas por quarks, 2 positivas y una negativa. -
Electrón
Un electrón es un tipo de partícula subatómica que presenta carga eléctrica negativa y que orbita activamente el núcleo atómico, que presenta una carga eléctrica positiva. La masa de un electrón es 9,019 x 10-31 kg y su carga eléctrica es de -1,602 x 10-19 coulomb. Al final del siglo XIX, Fitzgerald los nombro y luego mas tarde se postularon con los modelos de Rutherford y Bohr -
Hipótesis de Planck
al final del siglo XIX hubo un experimento con la radiación del cuerpo negro y se observo que estaba formada por radiaciones de varias longitudes de onda. Planck propuso que cada átomo oscilaba con una frecuencia determinada y que la energía emitida era proporcional a la frecuencia de oscilación. Esta seria la formula E = h x f, h es la constante de Planck. Esta hipótesis hace que la energía solo pueda tomar valores proporcionales a h, por lo tanto esta cuantizada. -
Modelo atómico de Thomson
Según él, el átomo era una esfera de masa positiva uniforme, en la que se encontraban insertas las cargas negativas, lo que explicaba la neutralidad eléctrica de la materia. Este modelo fue conocido con Pudín de
pasas. -
errores del modelo atómico de Thomson
Thomson con este modelo no pudo explicar la estabilidad del átomo, ni la carga de los electrones en el átomo, tampoco mencionó nada sobre el núcleo del átomo.
Fue descartado por los experimentos de la lámina de oro al ver que no era macizo el átomo. -
Modelo atómico de Rutherford
Rutherford postuló en su modelo la existencia de un núcleo con carga positiva, formado por los protones, donde se concentraba la masa del átomo, la cual es muy pequeña. Los electrones con carga negativa se movían al azar alrededor del núcleo en numero igual al de unidades positivas del núcleo. Por lo tanto la mayoría del átomo estaría vacía -
Errores modelo atómico Rutherford
Este modelo tenia 2 problemas:
- El primer problema era explicar la integridad del núcleo al formarse solo con partículas del mismo signo (positivo) ya que se repelían. Ahí surgió la idea del neutrón.
- El otro problema era que según las leyes del electromagnetismo, el electrón perdería energía y velocidad con la emisión de radiación, por lo tanto, debería acabar en el núcleo. -
Modelo atómico de Bohr
Bohr realizó una serie de estudios de los que dedujo que los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. En el átomo, los electrones se organizan en capas y, en cada capa tendrán una cierta energía, llenando siempre las capas inferiores y después las superiores. La distribución se denomina configuración electrónica. -
Errores modelo de Bohr
- No proporciono un bien modelo para los átomos mas complicados que el hidrogeno, que fue rectificado por Balmer y mas tarde Sommerfeld, dando que las orbitas eran elípticas.
- Los electrones tienen carga eléctrica. Al girar alrededor del núcleo emitirían radiación y perderían con ello energía hasta caer al núcleo siguiendo una trayectoria espiral. Arreglado con la idea del neutrón
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Ecuación de Schrödinger
La ecuación de Schrödinger predice el comportamiento futuro de un sistema dinámico. Se trata de una ecuación de onda en términos de la función de onda, que predice analíticamente y con precisión, la probabilidad de eventos o resultados. El resultado detallado no está estrictamente determinado, pero dado un gran número de eventos, la ecuación de Schrödinger predice la distribución de los resultados, denominados estados estacionarios u orbitales -
Exclusión de Pauli
El principio de exclusión de Pauli establece que, en un sistema cuántico cerrado tal como un átomo o una molécula, no pueden existir dos partículas
subatómicas idénticas que tengan simultáneamente la misma configuración, o que se encuentren en exactamente el mismo estado cuántico. Por partículas subatómicas se hace referencia bien sea a los electrones o a cualquiera de las partículas que conforman el núcleo atómico. Implicaba la existencia de un cuarto número cuántico correspondiente al espín. -
Principio de indeterminación de Heisenberg
El principio de incertidumbre de Heisenberg nos señala que el simple hecho de observar una partícula subatómica, como un electrón, alterará su estado. Este fenómeno impedirá que sepamos con exactitud dónde se encuentra y cómo se mueve. Por lo tanto el modelo de Bohr es inviable -
Máxima multiplicidad de Hund
La regla de Hund, también llamada principio de máxima multiplicidad de espín, es una regla que se utiliza para escribir la configuración electrónica absoluta de los elementos químicos cuando estos están en su estado fundamental. A través dela Regla de Hund podemos afirmar que, cada orbital está ocupado individualmente antes de estar doblemente ocupado y que los electrones presentes en cada uno de los orbitales tendrán un giro idéntico por posición propia. -
Dualidad Onda corpúsculo
Broglie en 1923 sugirió que los electrones se podían comportar como ondas. Este hecho fue comprobado por Davison y Germen e, independientemente, por G. P. Thomson en 1927, cuando consiguieron observar con electrones fenómenos ópticos, prueba inequívoca de su naturaleza ondulatoria, y comprobaron la validez de la ecuación de De Broglie. Con esto después Einstein ganaria el premio nobel. -
Neutrón
El neutrón es una partícula subatómica, sin carga, que se encuentra en el núcleo atómico de prácticamente todos los átomos, excepto el protio. El neutrón no tiene carga y está compuesto por tres partículas elementales cargadas llamadas quarks. Rutherford, propuso que existiera un neutrón, Años después, Gracias estudios de la radiación, Chadwick demostró que existía una partícula como el protón pero sin carga, que resulta ser el neutrón