Atomismo: Modelo Atómico de Dalton. También Conocido Como El Modelo de La Bola de Billar. Desarrollado en 1804
Atomismo: Modelo Atómico de Dalton. También Conocido Como El Modelo de La Bola de Billar. Desarrollado en 1804
Atomismo: Modelo Atómico de Dalton. También Conocido Como El Modelo de La Bola de Billar. Desarrollado en 1804
Después del Atomismo y las corrientes filosóficas Griegas, pasaron más de 2 mil años para que
otra teoría atómica trascendiera en el mundo científico y ésta salió de los estudios de John
Dalton, un físico, químico y meteorólogo inglés que propuso inicialmente la teoría atómica
moderna y que también es conocido por sus estudios sobre la incapacidad para distinguir colores
por el ojo humano, condición conocida como Daltonismo.
La idea del átomo como lo presentó el filosofo griego Demócrito no tuvo gran aceptación e
incluso a muchos científicos a lo largo de los siglos les pareció hasta ridícula. Sin embargo, en
1804, John Dalton, basado en las ideas de los Atomistas, según algunos historiadores, presentó
un modelo atómico que finalmente tuvo resonancia en los físicos de la época.
Para empezar, Dalton era un científico y su modelo fue el resultado de las conclusiones de varios
experimentos que realizó con gases. Con base en los resultados de sus investigaciones, Dalton
pudo demostrar que los átomos realmente existen, algo que Demócrito solo había inferido,
creando una de las teorías más importantes en la historia de la física moderna.
5. Los compuestos están formados por una combinación de dos o más tipos diferentes
de átomos.
Un compuesto determinado siempre tiene los mismos tipos de átomos combinados y
en las mismas proporciones.
es una teoría sobre la estructura atómica propuesta en 1904 por Thomson, quien descubrió el
electrón1 en 1897, pocos años antes del descubrimiento del protón y del neutrón. En el modelo,
el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo, incrustados
en este al igual que las pasas de un pudín (o budín). Por esta comparación, fue que el supuesto
se denominó «Modelo del pudín de pasas».23 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.
Este innovador 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 agregaba las virtudes del modelo de Dalton y simultáneamente podía
explicar los hechos de los rayos catódicos.
Otro hecho que el modelo de Thomson había dejado por explicar era la regularidad de la tabla
periódica de Mendeleiev. Los modelos de Bohr, Sommerfeld y Schrödinger finalmente
explicarían las regularidades periódicas en las propiedades de los elementos químicos de la
tabla, como resultado de una disposición más estructurada de los electrones en el átomo, que
ni el modelo de Thomson ni el modelo de Rutherford habían considerado.
El modelo atómico de Rutherford
es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo propuesto
por el químico y físico británico-neozelandés Ernest Rutherford2 en 1911, para
explicar los resultados de su «experimento de la lámina de oro».
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 extra nuclear
se encuentran los electrones de carga negativa.
Historia
Antes de que Rutherford propusiera su modelo atómico, los físicos aceptaban
que las cargas eléctricas en el átomo tenían una distribución más o menos
uniforme. Rutherford trató de ver cómo era la dispersión de las partículas alfa,
por parte de los átomos de una lámina de oro muy delgada. Los ángulos
resultantes de la desviación de las partículas supuestamente aportarían
información sobre cómo era la distribución de carga en los átomos. Era de
esperar que, si las cargas estaban distribuidas uniformemente según el modelo
atómico de Thomson, la mayoría de las partículas atravesarían la delgada lámina
sufriendo solo ligeras deflexiones, siguiendo una trayectoria aproximadamente
recta. Aunque esto era cierto para la mayoría de las partículas alfa, un número
importante de estas sufrían deflexiones de cerca de 180º, es decir, prácticamente
salían rebotadas en dirección opuesta al incidente.
Rutherford pensó que esta fracción de partículas rebotadas en dirección opuesta
podía ser explicada si se suponía la existencia de fuertes concentraciones de
carga positiva en el átomo. La mecánica newtoniana en conjunción con la ley de
Coulomb predice que el ángulo de deflexión de una partícula alfa relativamente
liviana por parte de un átomo de oro más pesado, depende del "parámetro de
impacto" o distancia entre la trayectoria de la partícula y el núcleo:3
El modelo atómico de Bohr
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 adecuada (ad hoc), el modelo puede considerarse
transaccional 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.
Introducción
Bohr intentaba hacer 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
solo 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". Posteriormente
los niveles electrónicos se ordenaron por números. Cada órbita tiene electrones con
distintos niveles de energía obtenida que después se tiene que liberar y por esa razón
el electrón va saltando de una órbita a otra hasta llegar a una que tenga el espacio y
nivel adecuado, dependiendo de la energía que posea, para liberarse sin problema y de
nuevo volver a su órbita de origen. Sin embargo no explicaba el espectro de estructura
fina que podría ser explicado algunos años más tarde gracias al modelo atómico de
Sommerfeld. Históricamente el desarrollo del modelo atómico de Bohr junto con la
dualidad onda-corpúsculo permitiría a Erwin Schrödinger descubrir la ecuación
fundamental de la mecánica cuántica.
Modelo atómico actual
Fué desarrollado durante la decada de 1920, sobre todo por Schrödinger y Heisenberg.
Es un modelo de gran complejidad matemática, tanta que usándolo sólo se puede
resolver con exactitud el átomo de hidrógeno. Para resolver átomos distintos al de
hidrógeno se recurre a métodos aproximados.
De cualquier modo, el modelo atómico mecano-cuántico encaja muy bien con las
observaciones experimentales.
De este modelo dire que no se habla de órbitas, sino de orbitales. Un orbital es una
región del espacio en la que la probabilidad de encontrar al electrón es máxima. Los
orbitales atómicos tienen distintas formas geométricas.
En la simulación que tienes a la derecha puedes elegir entre distintos tipos de orbitales
y observar su forma geométrica.
Procariotas y Eucariotas