Fundamentos de la Estructura Atómica y el Método Científico

El Método Científico y la Notación Científica

El Método Científico

La investigación científica consiste en realizar actividades para aumentar nuestros conocimientos sobre algún asunto. Este proceso se estructura generalmente en los siguientes pasos:

• Observar el fenómeno.
• Pensar hipótesis.
• Experimentar en el laboratorio.
• Analizar los resultados.
• Presentar las conclusiones.

Notación Científica

Es aquella que utiliza potencias de diez multiplicado por un número del 1 al 9 seguido de coma y decimales.

Desarrollo Histórico de la Teoría Atómica

Modelo Atómico de Dalton

Dalton había demostrado que la materia estaba formada por átomos. Imaginaba a todos los átomos como diminutas esferas.

• Todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales entre sí y diferentes de los átomos de los demás elementos.
• El átomo es la parte más pequeña de un elemento que puede participar en una reacción química. Nunca lleva subíndice. Ejemplos: Fe, Ar, N, H, O, S, P.
• La molécula es una agrupación de átomos unidos químicamente, es decir, mediante enlaces químicos. Lleva subíndice o varios elementos. Ejemplos: N₂, H₂, O₂, P₄, H₂O, CO.

El Descubrimiento de las Cargas Eléctricas

Por tanto, esas cargas eléctricas debían de estar de alguna forma en el interior de los átomos. Si esto era cierto, la teoría de Dalton era errónea, ya que decía que los átomos eran indivisibles e inalterables.

Experimento de Rutherford

Rutherford y sus colaboradores bombardearon una fina lámina de oro con partículas alfa:

• Unas pocas partículas rebotaron hacia la fuente de emisión.

Modelo de Bohr

Los electrones, al girar en torno al núcleo, definen unas órbitas circulares estables con una energía determinada. Bohr explicó cómo los electrones que pasaban de una órbita más externa a otra más interna emitían radiación electromagnética y absorbían energía al pasar de una más interna a otra más externa.

Modelo de Sommerfeld

Sommerfeld cambió el concepto de las órbitas circulares que definían los electrones en el modelo atómico de Bohr por órbitas elípticas. Esto llevó al descubrimiento del número cuántico azimutal (o secundario). Cuanto mayor era este número, mayor era la excentricidad de la órbita elíptica que describía el electrón (e^-).

Modelo Cuántico de Schrödinger

Su modelo cuántico explica que los electrones no están en órbitas determinadas. Describió la evolución del electrón alrededor del núcleo mediante ecuaciones matemáticas.

Modelo de Dirac-Jordan

El modelo de Dirac-Jordan, desarrollado a partir del trabajo de Schrödinger, tiene como una de sus consecuencias el principio de incertidumbre. Este principio establece límites para poder determinar con exactitud la posición y la velocidad de las partículas.

El Modelo Atómico Actual

Toda la materia está formada por átomos, incluso tú mismo/a.

Estructura Fundamental

Con este modelo, el área donde hay mayor probabilidad de encontrar al electrón se denomina orbital y consideramos de forma resumida:

• El átomo está constituido por protones, neutrones y electrones.
• La presencia de un núcleo atómico, donde se concentra casi toda la masa y donde se encuentran los protones con carga positiva y los neutrones sin carga.

La Regla del Octeto

Podemos explicar la unión de los átomos para formar enlaces porque con ella consiguen que su último nivel tenga 8 electrones, la misma configuración electrónica que los átomos de los gases nobles. Este principio recibe el nombre de Regla del Octeto y, aunque no es general para todos los átomos, es útil en muchos casos.