Modelos Atómicos de Rutherford, Bohr y Sommerfeld: Descubrimientos Clave

Modelos Atómicos de Rutherford, Bohr y Sommerfeld

Modelo de Rutherford

Rutherford realizó un experimento crucial que consistió en atravesar una lámina de oro con partículas alfa emitidas por polonio, un elemento radiactivo. Observó que algunas partículas rebotaban, mientras que otras penetraban la lámina, lo cual era inesperado. Este experimento le permitió determinar la existencia del núcleo atómico.

Concluyó que el átomo es, en su mayor parte, espacio vacío. El cambio de trayectoria o el rebote de las partículas alfa se debía a las cargas positivas concentradas en el núcleo atómico. Los electrones, con carga negativa, orbitan alrededor de este núcleo. Rutherford comparó su modelo atómico con un estadio de fútbol: las gradas representarían la zona donde se encuentran los electrones, y el centro del campo, del tamaño de la cabeza de un alfiler, correspondería al núcleo.

Descubrimiento del Neutrón

En 1920, se había supuesto la existencia de una tercera partícula subatómica. En 1932, James Chadwick realizó un experimento que consistió en bombardear placas de berilio con partículas alfa. Estas placas emitían unas partículas que, a su vez, chocaban con un bloque de parafina, ocasionando un desprendimiento de protones. Esto sugería que la masa de estas partículas debía ser similar a la de los protones. Además, observó que estas partículas no se desviaban por la presencia de campos electromagnéticos, lo que indicaba que eran neutras. Chadwick las denominó neutrones.

Masas de las Partículas Subatómicas

A continuación, se presenta una tabla con las masas y cargas de las partículas subatómicas:

• Electrón (e^-):
  • Carga: -1.602 x 10^-19 C
  • Carga relativa: -1
  • Masa: 9.109 x 10^-31 kg
  • Masa relativa: ≈ 1/1836
• Protón (p⁺):
  • Carga: +1.602 x 10^-19 C
  • Carga relativa: +1
  • Masa: 1.6725 x 10^-27 kg
  • Masa relativa: ≈ 1
• Neutrón (n):
  • Carga: 0
  • Carga relativa: 0
  • Masa: 1.6749 x 10^-27 kg
  • Masa relativa: ≈ 1

Modelo de Bohr

Bohr consideraba al átomo como un sistema solar en miniatura, donde el núcleo es el Sol y los electrones son los planetas que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares. Estas órbitas se designaron con las letras K, L, M, N, O, P y Q.

Modelo de Sommerfeld

En 1916, Sommerfeld propuso un modelo en el que los electrones se encontraban en órbitas elípticas, además de las circulares propuestas por Bohr.

Estructura del Átomo

El átomo consta de dos partes principales:

1. Núcleo: Contiene protones y neutrones (llamados colectivamente nucleones).
2. Envoltura: Compuesta por electrones que orbitan alrededor del núcleo.

El Núcleo Atómico

Es la parte central del átomo. Tiene carga positiva y concentra más del 99.9% de la masa total del átomo. Está formado por protones y neutrones, que se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear fuerte.

Enlace Químico

El enlace químico es la fuerza de atracción entre los átomos o iones que da lugar a la formación de moléculas y compuestos. También se refiere a la atracción entre las moléculas.

Tipos de Enlace Covalente

• Enlace Covalente No Polar: Se produce entre átomos iguales, formando moléculas gaseosas y orgánicas. Se denomina "no polar" porque no se forman polos, lo que le confiere características diferentes a las del enlace iónico.
• Enlace Covalente Semipolar (o Polar): Se produce entre átomos con diferente electronegatividad.
• Enlace Covalente Coordinado (o Dativo): Se produce entre dos átomos diferentes, donde uno (el donante) aporta dos electrones para formar un enlace simple, y el otro (el aceptor) contribuye con su orbital vacío.