Historia y Conceptos Fundamentales de la Estructura Atómica
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1. Modelo atómico de Dalton
Ideas principales de Dalton
- La materia está formada por átomos.
- Los átomos son partículas muy pequeñas, indivisibles e indestructibles.
- Los átomos de un mismo elemento son iguales.
- Los átomos de distintos elementos son diferentes.
- Los compuestos se forman al unirse átomos de diferentes elementos.
Cómo imaginaba Dalton el átomo
Es una esfera maciza, indivisible y sin estructura interna. Por eso se le llama modelo de “bola de billar”.
2. Modelo atómico de Thomson
El científico J. J. Thomson descubrió el electrón.
Experimento de Thomson
Realizó el experimento de los rayos catódicos.
Qué observó
Los rayos se desviaban mediante campos eléctricos y magnéticos. Concluyó que estaban formados por partículas negativas.
Partícula descubierta
El electrón.
Modelo atómico de Thomson
Se conoce como el modelo del pudín de pasas.
Cómo era el átomo según Thomson
Una esfera con carga positiva donde los electrones negativos estaban incrustados.
3. Modelo atómico de Rutherford
El científico Ernest Rutherford realizó el famoso experimento de la lámina de oro.
Experimento de la lámina de oro
Bombardeó una lámina muy fina de oro con partículas alfa. La mayoría atravesaban la lámina, algunas se desviaban y muy pocas rebotaban.
Conclusiones de Rutherford
Descubrió que el átomo es casi todo espacio vacío, existe un pequeño núcleo denso y positivo, y los electrones giran alrededor. La mayor parte de la masa se concentra en el núcleo.
Problema del modelo de Rutherford
No explicaba la estabilidad del átomo. Según la física clásica, los electrones deberían perder energía y caer al núcleo.
4. Modelo atómico de Bohr
Niels Bohr mejoró el modelo de Rutherford.
Aportación principal de Bohr
Introdujo los niveles de energía cuantizados.
Qué son los niveles de energía
Son regiones donde los electrones pueden moverse con una energía determinada. Los electrones no pueden estar en cualquier lugar, solo pueden ocupar niveles permitidos.
Saltos electrónicos
El electrón absorbe energía si sube de nivel y emite energía si baja.
5. Modelo mecánico-cuántico
El modelo actual fue desarrollado principalmente por Erwin Schrödinger, con la participación de otros científicos como Werner Heisenberg.
Idea principal
Los electrones no siguen órbitas fijas.
Orbitales
Los electrones se encuentran en orbitales. Un orbital es una región donde hay una alta probabilidad de encontrar un electrón; no es un camino fijo.
6. Diferencia entre órbita y orbital
- Órbita: Camino fijo alrededor del núcleo (modelo de Bohr).
- Orbital: Región de probabilidad (modelo mecánico-cuántico).
7. Principio de incertidumbre
Formulado por Werner Heisenberg. Establece que no se puede conocer al mismo tiempo:
- La posición exacta.
- La velocidad exacta de un electrón.
8. Partículas subatómicas
Protón
- Carga positiva (+).
- Se encuentra en el núcleo.
Neutrón
- Carga neutra (0).
- Se encuentra en el núcleo.
Electrón
- Carga negativa (−).
- Se encuentra en orbitales alrededor del núcleo.
9. Número atómico
- Representado por la letra Z.
- Indica el número de protones del átomo.
- En un átomo neutro: protones = electrones.
10. Iones
Qué es un ion
Un átomo con carga eléctrica, formado al ganar o perder electrones.
Tipos de iones
- Catión: Si pierde electrones, queda con carga positiva.
- Anión: Si gana electrones, queda con carga negativa.