Modelo Atómico: Evolución y Conceptos Fundamentales

Teoría Atómica de Dalton

La materia está formada por átomos que son muy pequeños, indivisibles e indestructibles.
Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y propiedades, y diferentes a los átomos del resto de elementos.
Los átomos de diferentes elementos se combinan en proporciones enteras y sencillas para formar compuestos.
En una reacción química, los átomos se agrupan de forma diferente, pero ni se crean ni se destruyen.

Modelos Atómicos

Modelo Atómico de Thomson

Contempla la naturaleza eléctrica de la materia. Considera el átomo como una esfera maciza positiva en cuyo interior encontramos los electrones (cargas negativas) de tal manera que la carga sea nula. Así se puede explicar la corriente eléctrica, los rayos catódicos (-) y los canales (+).

Modelo Atómico de Rutherford

Coloca dentro de un recipiente de plomo una delgadísima lámina de oro. Un emisor de partículas alfa emite un fino haz de partículas que atraviesan la lámina de oro. La mayor parte de las partículas atraviesa la lámina sin problemas, algunas sufren pequeñas desviaciones y una menor parte rebotan. La deducción de esas desviaciones es la siguiente:

• La zona de tamaño del átomo es muy reducida, donde se concentraría la masa del átomo y la carga positiva (núcleo atómico).
• La mayor parte del átomo ha de ser vacía (las partículas que atraviesan).
• Para conseguir la neutralidad del átomo, sitúa al electrón alrededor del núcleo.

Modelo Atómico de Bohr

Postulados:

1. Los electrones se mueven en órbitas circulares en torno al núcleo sin emitir energía.
2. El electrón en su órbita tiene una energía que solo puede tener unos valores determinados. Cuanto más cercana esté al núcleo, la órbita tiene menos energía.
3. Los átomos emiten energía cuando los electrones saltan de una órbita superior a otra inferior.

Para justificar anomalías del modelo de Bohr, Sommerfeld sugirió que las órbitas podían ser elípticas.

Descubrimiento de Partículas Subatómicas

Se desarrolló una técnica para estudiar la conductividad eléctrica de los gases, que consistía en introducir una pequeña muestra de gas en un tubo de vidrio al vacío y provisto de dos electrodos metálicos. Al producirse la descarga eléctrica, el tubo se llenaba de una luz característica de cada gas introducido. Más tarde, se producía una radiación invisible procedente del cátodo, los rayos catódicos, que estaban formados por unas partículas mucho más pequeñas que los átomos y que tenían carga negativa, las mismas para todos los elementos. Se las denominó electrones. Los rayos canales tienen carga positiva, ya que se desvían hacia la placa negativa cuando se conecta un campo eléctrico: Los rayos canales están formados por protones.
En los tubos de descargas se producen dos tipos de radiaciones: rayos catódicos y rayos canales.

Radiactividad

Rayos X: Si dentro de un tubo de descarga se introduce una pieza metálica adicional llamada anticátodo, se genera una nueva radiación que es capaz de atravesar materiales de gran espesor, ennegrecer placas fotográficas y no desviarse ante un campo eléctrico o magnético, lo que significa que no tiene carga eléctrica. Es una luz no visible. La radiactividad consiste en la emisión espontánea de partículas o/y de radiación por parte de este tipo de sustancia. Al someterla a la acción de campos eléctricos y magnéticos, la radiactividad no es una radiación pura. Tres tipos de emisiones:

• Alfa: Núcleos de helio (2 protones y 2 neutrones) que por su carga positiva se desvían bajo la acción del campo eléctrico. Son poco penetrantes pero con alto poder de ionización.
• Beta: Partículas de carga negativa, con velocidad cercana a la luz, se desvían bajo la acción del campo eléctrico y son casi 100 veces más penetrantes que las alfa, pero su poder ionizante es menor.
• Gamma: Son radiaciones electromagnéticas de muy alta frecuencia y elevada energía. No se desvían y son más penetrantes que alfa y beta.

Radio Atómico

Radio atómico: La mitad de la distancia entre dos núcleos idénticos, bien en un cristal (radio metálico), bien en una molécula (radio covalente). Luego, el valor del radio atómico siempre dependerá del tipo de enlace que presenten los átomos.

• En un periodo: La carga nuclear aumenta regularmente y el número de electrones crece en la misma proporción, pero estos completan orbitales del mismo nivel energético. Como el núcleo cada vez tiene más protones, atrae a los electrones del mismo nivel con mayor fuerza y, en consecuencia, las nubes electrónicas se contraen.
• En un grupo: La carga nuclear y el número de electrones se incrementan, y aumentan tanto las atracciones núcleo-electrónicas como las repulsiones electrón-electrón.

El radio iónico de un elemento se define como el radio que tiene un átomo cuando ha perdido o ganado electrones al entrar a formar parte de una red cristalina. El radio de cualquier ion positivo (catión) es siempre menor que el de su átomo neutro. El radio de cualquier ion negativo (anión) es siempre mayor que el de su átomo neutro.

Afinidad Electrónica

La afinidad electrónica es la energía intercambiada cuando se añade un electrón a todos y cada uno de los átomos que componen un mol de un elemento en estado gaseoso (X(g) + e^- => X^- (g) + A.E).