Modelo Atómico de Dalton

Modelo atómico de Dalton
El modelo atómico de Dalton1 surgido en el contexto de la química, fue el primer modelo atómico con
bases científicas, propuesto entre 1803 y 1807 por John Dalton,2 aunque el autor lo denominó más
propiamente "teoría atómica" o "postulados atómicos".
El modelo permitió aclarar por primera vez por qué las sustancias químicas reaccionaban en
proporciones estequiométricas fijas (Ley de las proporciones constantes), y por qué cuando dos
sustancias reaccionan para formar dos o más compuestos diferentes, entonces las proporciones de
estas relaciones son números enteros (Ley de las proporciones múltiples). Por ejemplo 12 g de
carbono (C), pueden reaccionar con 16 g de oxígeno (O2) para formar monóxido de carbono (CO) o
pueden reaccionar con 32 g de oxígeno para formar dióxido de carbono (CO2). Además el modelo
aclaraba que aún existiendo una gran variedad de sustancias diferentes, estas podían ser explicadas
en términos de una cantidad más bien pequeña de constituyentes elementales o elementos. En
esencia, el modelo explicaba la mayor parte de la química de fines del siglo XVIII y principios del siglo
XIX, reduciendo una serie de hechos complejos a una teoría combinatoria realmente simple.
Dalton explicó su teoría formulando una serie de enunciados simples:
La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se
pueden destruir. Los átomos de un mismo elemento son iguales
entre sí, tienen el mismo peso e iguales propiedades. Los átomos
de diferentes elementos tienen peso diferente. Comparando el
peso de los elementos con los del hidrógeno tomado como la
unidad, propuso el concepto de peso atómico relativo.
Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en
las reacciones químicas .Los átomos, al combinarse para formar
compuestos, guardan relaciones simples de números enteros y
pequeños. Los átomos de elementos diferentes se pueden
combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto.
Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más
elementos.
La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas
“átomos”. Estos átomos no se pueden dividir ni romper, no se crean
ni se destruyen en ninguna reacción química, y nunca cambian.
Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen la
misma masa y dimensiones. Por ejemplo: todos los átomos de
hidrógeno son iguales.
Modelo Atómico de Thomson:
El modelo atómico de Thomson es una teoría sobre la estructura atómica propuesta en 1904 por
Thomson, quien descubrió el electrón1 en 1897, mucho antes del descubrimiento del protón y del
neutrón. En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo
positivo, incrustados en este al igual que las pasas de un pudin. A partir de esta comparación, fue que
el supuesto se denominó «Modelo del pudin de pasas».2 3 Postulaba que los electrones se distribuían
uniformemente en el interior del átomo suspendidos en una nube de carga positiva. El átomo se
consideraba como una esfera con carga positiva con electrones repartidos como pequeños gránulos.
La herramienta principal con la que contó Thomson para su modelo atómico fue la electricidad.
El nuevo modelo atómico usó la amplia evidencia obtenida gracias al estudio de los rayos catódicos a
lo largo de la segunda mitad del siglo XIX. Si bien el modelo atómico de Dalton daba debida cuenta de
la formación de los procesos químicos, postulando átomos indivisibles, la evidencia adicional
suministrada por los rayos catódicos sugería que esos átomos contenían partículas eléctricas de carga
negativa. El modelo de Dalton ignoraba la estructura interna,
pero el modelo de Thomson aunaba las virtudes del modelo de
Dalton y simultáneamente podía explicar los hechos de los
rayos catódicos.
Si bien el modelo de Thomson explicaba adecuadamente
muchos de los hechos observados de la química y los rayos
catódicos, hacía predicciones incorrectas sobre la distribución
de la carga positiva en el interior de los átomos. Las
predicciones del modelo de Thomson resultaban incompatibles
con los resultados del experimento de Rutherford,4 que sugería
que la carga positiva estaba concentrada en una pequeña
región en el centro del átomo, que es lo que más tarde se
conoció como núcleo atómico. El modelo atómico de Rutherford,
permitió explicar esto último, revelando la existencia de un
núcleo atómico cargado positivamente y de elevada densidad.5
Modelo Atómico de Rutherford
El modelo atómico de Rutherford1 es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo
propuesto por el químico y físico británico-neozelandés Ernest Rutherford2 para explicar los resultados
de su "experimento de la lámina de oro", realizado en 1911.
El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes:
la "corteza" (luego denominada periferia), constituida por todos sus electrones, girando a gran
velocidad alrededor de un "núcleo" muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi
toda la masa del átomo.
Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña de
cargas positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual el
átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona
extranuclear se encuentran los electrones de carga negativa.
Modelo atómico de Bohr:
El modelo atómico de Bohr1 o de Bohr-Rutherford es un modelo clásico del átomo, pero fue el primer
modelo atómico en el que se introduce una cuantización a partir de ciertos postulados. Dado que la
cuantización del momento es introducida en forma ad hoc, el modelo puede considerarse transicional
en cuanto a que se ubica entre la mecánica clásica y la cuántica. Fue propuesto en 1913 por el físico
danés Niels Bohr,2 para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del
núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos (dos problemas que
eran ignorados en el modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba ideas
tomadas del efecto fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein en 1905.
Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para hacer el modelo que lleva su nombre. Bohr intentaba
realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y
absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en
el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. El modelo atómico de Bohr partía conceptualmente del
modelo atómico de Rutherford y de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos
años antes con las investigaciones de Max Planck y Albert Einstein. En este modelo los electrones
giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, ocupando la órbita de menor energía posible, o la
órbita más cercana posible al núcleo. El electromagnetismo clásico predecía que una partícula cargada
moviéndose de forma circular emitiría energía por lo que los electrones deberían colapsar sobre el
núcleo en breves instantes de tiempo. Para superar este
problema Bohr supuso que los electrones solamente se
podían mover en órbitas específicas, cada una de las
cuales caracterizada por su nivel energético. Cada órbita
puede entonces identificarse mediante un número entero
n que toma valores desde 1 en adelante. Este número
"n" recibe el nombre de número cuántico principal. Bohr
supuso además que el momento angular de cada
electrón estaba cuantizado y sólo podía variar en
fracciones enteras de la constante de Planck. De
acuerdo al número cuántico principal calculó las
distancias a las cuales se hallaba del núcleo cada una
de las órbitas permitidas en el átomo de hidrógeno. Estos
niveles en un principio estaban clasificados por letras
que empezaban en la "K" y terminaban en la "Q".
Modelo Atómico de Arnold Sommerfeld: El físico alemán Arnold Sommerfeld, crea en 1916, el
modelo atómico que lleva su nombre, para dar algunas mejoras al modelo atómico de Bohr,
ayudándose de la relatividad de Albert Einstein, teoría que había conocido al entrar como profesor en
la Universidad de Munich, cuando aun la teoría de la relatividad no estaba aceptada. Sommerfeld, es
más conocido en el mundo científico por su aportación a la ciencia con la constante de la estructura
fina en 1919, que es la constante física fundamental en la interacción electromagnética.
Sommerfeld, llegó a la conclusión, de que este comportamiento de los electrones se podía explicar,
diciendo que dentro de un mismo nivel de energía existían distintos subniveles energéticos, lo que
hacía que hubiesen diversas variaciones de energía, dentro de un mismo nivel teóricamente,
Sommerfeld había encontrado que en algunos átomos, las velocidades que experimentaban los
electrones llegaban a ser cercanas a la de la luz, así que se dedicó a estudiar los electrones como
relativistas.
Fue en 1916 cuando Sommerfeld perfeccionó el modelo atómico de Bohr, intentando solucionar los
dos defectos principales de ese modelo. De este modo, hizo dos básicas modificaciones:
Los electrones describían órbitas cuasi- elípticas.
Velocidades relativistas.
El modelo atómico de Schrödinger1 2 (1924) es un modelo cuántico no relativista. En este modelo

los electrones se contemplaban originalmente como una onda estacionaria de materia cuya amplitud
decaía rápidamente al sobrepasar el radio atómico.
El modelo de Bohr funcionaba muy bien para el átomo de
hidrógeno. En los espectros realizados para otros átomos se
observaba que electrones de un mismo nivel energético tenían
energías ligeramente diferentes. Esto no tenía explicación en el
modelo de Bohr, y sugería que se necesitaba alguna corrección. La
propuesta fue que dentro de un mismo nivel energético existían
subniveles. La forma concreta en que surgieron de manera natural
estos subniveles, fue incorporando órbitas elípticas y correcciones
relativistas. Así, en 1916, Arnold Sommerfeld modificó el modelo
atómico de Bohr, en el cual los electrones solo giraban en órbitas
circulares, al decir que también podían girar en órbitas
El modelo atómico de Schrödinger concebía originalmente los electrones como ondas de materia. Así
la ecuación se interpretaba como la ecuación ondulatoria que describía la evolución en el tiempo y el
espacio de dicha onda material. Más tarde Max Born propuso una interpretación probabilística de la
función de onda de los electrones. Esa nueva interpretación es compatible con los electrones
concebidos como partículas cuasipuntuales cuya probabilidad de presencia en una determinada región
viene dada por la integral del cuadrado de la función de onda en una región. Es decir, en la
interpretación posterior del modelo, este era modelo probabilista que permitía hacer predicciones
empíricas, pero en el que la posición y la cantidad de movimiento no pueden conocerse
simultáneamente, por el principio de incertidumbre. Así mismo el resultado de ciertas mediciones no
están determinadas por el modelo, sino solo el conjunto de resultados posibles y su distribución de
probabilidad. El modelo atómico de Schrödinger predice adecuadamente las líneas de emisión
espectrales, tanto de átomos neutros como de átomos ionizados. El modelo también predice la
modificación de los niveles energéticos cuando existe un campo magnético o eléctrico (efecto Zeeman
y efecto Stark respectivamente). Además, con ciertas modificaciones semiheurísticas el modelo
explica el enlace químico y la estabilidad de las moléculas. Cuando se necesita una alta precisión en
los niveles energéticos puede emplearse un modelo similar al de Schrödinger, pero donde el electrón
es descrito mediante la ecuación relativista de Dirac en lugar de mediante la ecuación de Schrödinger.
En el modelo de Dirac, se toma en cuenta la contribución del espín del electrón.
Modelo atómico de Dalton
El modelo atómico de Dalton1 surgido en el contexto de la química, fue el primer modelo atómico con bases
científicas, propuesto entre 1803 y 1807 por John Dalton,2 aunque el autor lo denominó más propiamente
"teoría atómica" o "postulados atómicos".
El modelo permitió aclarar por primera vez por qué las sustancias químicas reaccionaban en proporciones
estequiométricas fijas (Ley de las proporciones constantes), y por qué cuando dos sustancias reaccionan
para formar dos o más compuestos diferentes, entonces las proporciones de estas relaciones son números
enteros (Ley de las proporciones múltiples). Por ejemplo 12 g de carbono (C), pueden reaccionar con 16 g
de oxígeno (O2) para formar monóxido de carbono (CO) o pueden reaccionar con 32 g de oxígeno para
formar dióxido de carbono (CO2). Además el modelo aclaraba que aún existiendo una gran variedad de
sustancias diferentes, estas podían ser explicadas en términos de una cantidad más bien pequeña de
constituyentes elementales o elementos. En esencia, el modelo explicaba la mayor parte de la química de
fines del siglo XVIII y principios del siglo XIX, reduciendo una serie de hechos complejos a una teoría
combinatoria realmente simple.
Dalton explicó su teoría formulando una serie de enunciados simples:
La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos,
que son indivisibles y no se pueden destruir. Los átomos de un mismo
elemento son iguales entre sí, tienen el mismo peso e iguales
propiedades. Los átomos de diferentes elementos tienen peso diferente.
Comparando el peso de los elementos con los del hidrógeno tomado
como la unidad, propuso el concepto de peso atómico relativo.
Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las
reacciones químicas .Los átomos, al combinarse para formar
compuestos, guardan relaciones simples de números enteros y
pequeños. Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en
proporciones distintas y formar más de un compuesto. Los compuestos
químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos.
La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas
“átomos”. Estos átomos no se pueden dividir ni romper, no se crean ni
se destruyen en ninguna reacción química, y nunca cambian.
Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen la misma
masa y dimensiones. Por ejemplo: todos los átomos de hidrógeno son iguales.

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El modelo atómico de Schrödinger1 2 (1924) es un modelo cuántico no relativista. En este modelo

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