Acidez, pH y Modelos Atómicos: Exploración Detallada

Acidez y pH: Una Introducción

La **acidez** y la **alcalinidad** están intrínsecamente relacionadas con la cantidad de **iones hidronio (H₃O⁺)** y de **aniones hidroxilo (OH⁻)** presentes en las soluciones. Para cuantificar el grado de acidez o alcalinidad de una solución, los químicos utilizan el **pH**, un término matemático que permite conocer la concentración de iones hidronio e iones hidroxilo.

El **pH** se representa mediante una recta numérica llamada **escala de pH**, que varía desde 0 hasta 14.

• El número 7 corresponde a las soluciones neutras.
• Hacia la izquierda (acercándose al 0), hay mayor concentración de iones hidronio, indicando soluciones cada vez más ácidas.
• Hacia la derecha (acercándose al 14), hay un exceso de aniones hidroxilo, indicando soluciones cada vez más alcalinas.

Materia: Composición y Medición

**Materia** es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Está formada por átomos muy pequeños. Los átomos se miden en **angstroms**, donde 1 angstrom es la décima parte de un nanómetro, que a su vez es la milésima parte de un micrómetro.

Evolución de los Modelos Atómicos

Modelo Atómico de Dalton

Según Dalton:

• Todos los átomos son esferas rígidas.
• La materia está formada por átomos indivisibles e indestructibles.
• Todos los átomos del mismo elemento son iguales entre sí, pero diferentes a los átomos de otros elementos.
• Los átomos de elementos diferentes se combinan para formar átomos compuestos.
• Los átomos no se crean ni se destruyen, incluso cuando se combinan en las reacciones químicas.

Modelo de Thomson

Thomson demostró la existencia de partículas con carga negativa (electrones) dentro de los átomos, indicando que el átomo era divisible y estaba formado por partículas más pequeñas. Propuso un modelo atómico conocido como el "budín con pasas", donde una esfera sólida de carga positiva contenía electrones distribuidos de manera que la carga total fuera neutra.

Modelo de Rutherford

Rutherford descubrió que la zona central del átomo poseía materia, a la que denominó **núcleo atómico**, que tenía carga positiva. Los electrones giraban alrededor del núcleo atómico distribuidos en órbitas, similar a cómo los planetas giran alrededor del sol, dando lugar al modelo planetario del átomo. Un año después, afirmó que los núcleos de todos los átomos contienen protones, partículas con carga positiva de igual magnitud que la carga de los electrones, pero de signo contrario.

Modelo de Bohr

Bohr afirmó que los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares definidas y con un nivel de energía característico. Cuanto más alejada estuviera del núcleo la órbita en la que giraba el electrón, mayor sería su nivel de energía. Según Bohr, cada órbita admitía un número máximo de electrones. Las partículas oscilaban entre varios niveles de energía y emitían o absorbían energía en forma de radiaciones electromagnéticas. Esta energía no se emitía en cualquier magnitud, sino en múltiplos de una cantidad determinada llamada "cuanto".

Modelo Atómico Actual

Según el modelo atómico actual, los electrones no se distribuyen en órbitas definidas, sino en **orbitales atómicos**, donde la probabilidad de encontrar un electrón es máxima. Esto se debe a que no es posible medir simultáneamente la velocidad y la posición de un electrón. Los electrones "envuelven" al núcleo formando una nube difusa de carga negativa.