Descubrimientos Clave en la Estructura Atómica y la Mecánica Cuántica

Postulados de Dalton

• La materia está constituida por **átomos**, que son partículas indivisibles e indestructibles.
• Los átomos de un mismo elemento químico son iguales en masa y propiedades químicas.
• Los átomos de diferentes elementos químicos tienen una masa diferente y distintas propiedades químicas.
• Los compuestos están formados por combinaciones de átomos de diversos elementos químicos.
• En las reacciones químicas, la masa permanece siempre constante.

Modelo Atómico de Thomson

Analizando los rayos catódicos, Thomson descubrió el **electrón (e-)** y, algo más tarde, el **protón (p+)**. Encontró la relación carga/masa de los electrones y los protones. El modelo de Thomson supone que la materia es totalmente densa, sin oquedades, y que los átomos que la forman están compuestos por protones y electrones en igual cantidad. Se le conoce popularmente como el modelo del "pastel de pasas".

Modelo Atómico de Rutherford

Rutherford propuso investigar la estructura de los átomos bombardeando una finísima lámina de oro con partículas alfa. Estas pasaban a través de la lámina sin desviarse, algunas sufrían desviaciones diversas y una de cada 10000 experimentaba una desviación considerable. Su deducción lógica fue que las partículas alfa desviadas se encontraban con corpúsculos de gran densidad y carga positiva. Rutherford pensó que el átomo estaría constituido por un **núcleo**, en el que se encontraría casi toda la masa (los protones), y a su alrededor estarían girando los electrones.

Isótopos

Son elementos que tienen el mismo número de protones y el mismo número de electrones, pero diferente número de **neutrones**.

Teoría de Planck

Sus trabajos consistieron en el estudio de las frecuencias de las radiaciones emitidas por un cuerpo negro que se calentaba a distintas temperaturas. Sus resultados sorprendieron a la comunidad científica, ya que encontró que, a medida que aumentaba la temperatura, el pico de intensidad emitida se producía a una frecuencia cada vez más alta. La conclusión de Planck fue que la radiación electromagnética no era un continuo. La hipótesis de Planck inició la **mecánica cuántica**.

Efecto Fotoeléctrico

Cuando la radiación que llega al átomo tiene energía suficiente para arrancar un electrón, este sale del átomo. Si el electrón que se arranca no pertenece a la última capa, otro electrón más exterior pasa a ocupar el hueco y el átomo libera una radiación que corresponde a la diferencia de energía.

Teoría Fotónica de Planck

• No hay emisión de fotoelectrones si la frecuencia de la radiación incidente es inferior a un valor determinado, que se denomina **frecuencia umbral**.
• La energía cinética máxima depende de la frecuencia de la radiación.
• Cuanto mayor sea la intensidad, mayor será el número de fotoelectrones emitidos, siempre que la radiación incidente tenga una frecuencia más elevada que la frecuencia umbral.

Espectros

Es la separación de diversas radiaciones sencillas que integran una radiación compleja. Se producen cuando una radiación electromagnética pasa a través de una muestra de una sustancia química, o bien cuando dicha muestra emite la radiación. Ejemplos de radiaciones son: rayos gamma, rayos X, ultravioleta, infrarrojos, microondas y ondas de TV y radio.

Modelo Atómico de Bohr

1. Los átomos tienen un núcleo donde se encuentran los protones y alrededor del cual giran los electrones en determinadas órbitas circulares y estables. Los electrones no emiten energía en su movimiento.
2. Las órbitas permitidas para el electrón son aquellas que cumplen el criterio de estabilidad, es decir, aquellas que hacen que su momento angular sea un número entero de veces la cantidad h/2π.
3. Los electrones pueden pasar de una órbita a otra absorbiendo o emitiendo energía en forma de radiación electromagnética (fotones).

Limitaciones del Modelo de Bohr

• El modelo de Bohr constituía un buen punto de partida para otros iones con un solo electrón, pero presentaba complicaciones insuperables cuando se trataba de átomos multielectrónicos.
• Con la mejora de los métodos espectroscópicos, aparecieron nuevas rayas espectrales que el modelo de Bohr era incapaz de justificar.
• No se justifica por qué las órbitas son estables y por qué los electrones no emiten energía al girar alrededor del núcleo.
• Los principios de la mecánica cuántica terminaban con la idea de órbita.

Principio de Exclusión de Pauli

En un mismo átomo no puede haber dos electrones cuyos números cuánticos sean iguales.

Principio de Máxima Multiplicidad de Hund

Cuando hay varios orbitales de igual energía, la configuración más favorable es la que permite el mayor desapareamiento.