investigación sobre la evolución de los modelos atómicos, desde el modelo de Dalton hasta el mecano-cuántico vigente en la actualidad.

1. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL SURESTE DE VERACRUZ
ALUMNA: DELGADO ALEMÁN LIDIA DENISSE
MATERIA: FÍSICA PARA INGENIERIA
DOCENTE: M.A SARAI NINTAI OROZCO GRACIA
INGENIERÍA QUÍMICA
GRUPO: 702
TAREA: MODELO ATÓMICO

2. Modelos
Atómicos

3. Introducción……………………………………………………………… 4
Átomo…………………………………………………………………….. 5
Estructura………………………………………………………………... 6
Partículas subatómicas………………………………………………… 7
Historia del átomo………………………………………………………. 8
Modelo de Dalton ………………………………………………………. 10
Experimentos que condujeron al descubrimiento del electrón…….. 12
Modelo de Thompson………………………………………………….. 13
Descubrimiento del protón…………………………………………….. 14
Experimento de Rutherford……………………………………………. 15
Modelo de Rutherford………………………………………………….. 16
Descubrimiento del neutrón…………………………………………… 18
Espectros atómicos…………………………………………………….. 19
Modelo de Borh…………………………………………………………. 20
Modelo mecanocuántico……………………………………………….. 22
Conclusión………………………………………………………………. 24
Bibliografías…………………………………………………………...... 25
Índice

4. Introducción
Los filósofos griegos Demócrito y Leucipo creían que la materia estaba formada por partículas indivisibles llamadas
átomos, esta idea prevaleció hasta fines del siglo XVIII, tiempo después resurgió el termino átomo y se establecieron
las teorías y modelos atómicos de Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, y el modelo de la Mecánica
Cuántica (tabla anexa) explicando el concepto del átomo, su reacción química y sus características. En la actualidad
el átomo se define como la partícula más pequeña de un elemento, divisible, formado de partículas subatómicas
(electrón, neutrón, protón), formado de un núcleo atómico en el que se encuentran los protones y los neutrones que
conforman la masa atómica y de niveles de energía u orbitales en el que los electrones giran con energía especifica.
Cinco siglos antes de Cristo, los filósofos griegos se preguntaban si la materia podía ser dividida indefinidamente o
si llegaría a un punto, que tales partículas, fueran indivisibles. Es así, como Demócrito formula la teoría de que la
materia se compone de partículas indivisibles, a las que llamó átomos (del griego átomos, indivisible).
En 1803 el químico inglés John Dalton propone una nueva teoría sobre la construcción de la materia. Según Dalton
toda la materia se podía dividir en dos grandes grupos: los elementos y los compuestos. Los elementos estarían
constituidos por unidades fundamentales, que en honor a Demócrito, Dalton denominó átomos. Los compuestos
se constituirían de moléculas, cuya estructura viene dada por la unión de átomos en proporciones definidas y
constantes. La teoría de Dalton seguía considerando el hecho de que los átomos eran partículas indivisibles.

5. Átomo
Es la unidad más pequeña de la materia que tiene
propiedades de un elemento químico. Los átomos
son microscópicos; los tamaños típicos son
alrededor de 100 pm (diez mil millonésima parte de
un metro).

6. El átomo está formado
principalmente por tres
partículas subatómicas:
electrones, protones y
neutrones. Los protones y los
neutrones se ubican en el
núcleo del átomo, y los
electrones giran en torno a este.
Estructura

7. Electrón
Es una partícula con carga eléctrica negativa. Los
electrones forman la corteza exterior “reactiva” de
los átomos que interacciona con otros y forman
los vínculos químicos que mantienen a las
moléculas unidas.
Protón
Es una partícula subatómica con carga
eléctrica positiva que se encuentra
dentro del núcleo atómico de los átomos.
Neutrón
Es una partícula subatómica que
se caracteriza por no tener
carga eléctrica.
Partículas subatómicas

8. Historia del átomo

9. Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la
materia.
Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la
materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser
divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que
en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las
cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.
Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los
filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la
idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración.
El verdadero desarrollo se alcanzo con el estudio de las descargas eléctricas a
través de gases erarecidos (a baja presión).
En 1964 Willian Crookes descubre una radiación luminosa que se produce en un
tubo de vidrio que contenía un gas a baja presión, después de una descarga de
bajo voltaje. Esta observación origino la curiosidad necesaria para el
descubrimiento de otros tipos de radiaciones, tales como los rayos catódicos,
rayos canales, rayos X, radio actividad.

10. Modelo de Dalton
Aproximadamente por el año 1808, Dalton define a los átomos como la unidad constitutiva de los elementos (retomando
las ideas de los atomistas griegos). Las ideas básicas de su teoría, publicadas en 1808 y 1810 pueden resumirse en los
siguientes puntos:
֎La materia está formada por partículas muy pequeñas para ser vistas, llamadas átomos.
֎Los átomos de un elemento son idénticos en todas sus propiedades, incluyendo el peso.
֎Diferentes elementos están formados por diferentes átomos.
֎Los compuestos químicos se forman de la combinación de átomos de dos o más elementos, en un átomo compuesto; o
lo que es lo mismo, un compuesto químico es el resultado de la combinación de átomos de dos o más elementos en
una proporción numérica simple.
֎Los átomos son indivisibles y conservan sus características durante las reacciones químicas.
֎En cualquier reacción química, los átomos se combinan en proporciones numéricas simples.
֎La separación de átomos y la unión se realiza en las reacciones químicas. En estas reacciones, ningún átomo se crea
o destruye y ningún átomo de un elemento se convierte en un átomo de otro elemento.
A pesar de que la teoría de Dalton era errónea en varios aspectos, significó un avance cualitativo importante en el camino
de la comprensión de la estructura de la materia. Por supuesto que la aceptación del modelo de Dalton no fue inmediata,
muchos científicos se resistieron durante muchos años a reconocer la existencia de dichas partículas.

11. Además de sus postulados Dalton empleó diferentes símbolos para representar los átomos y los átomos compuestos, las
moléculas.
Sin embargo, Dalton no elabora ninguna hipótesis acerca de la estructura de los átomos y habría que esperar casi un siglo para
que alguien expusiera una teoría acerca de la misma.
Otras Leyes que concordaban con la teoría de Dalton:
֎ Ley de la Conservación de la Masa: La Materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
֎ Ley de las Proporciones Definidas: Un Compuesto Puro siempre contiene los mismos elementos combinados en las mismas
proporciones en masa.
֎ Ley de las Proporciones Múltiples: Cuando dos elementos A y B forman más de un compuesto, las cantidades de A que se
combinan en estos compuestos, con una cantidad fija de B, están en relación de números pequeños enteros.

12. Experimentos que condujeron al descubrimiento
del electrón
☼Los experimentos de J.J. Thomson con tubos de
rayos catódicos mostraron que todos los átomos
contienen pequeñas partículas subatómicas con
carga negativa, llamadas electrones.
☼El modelo del budín de pasas de Thomson para el
átomo consiste en electrones con carga negativa
("pasas") dentro de un "budín" con carga positiva.
☼El experimento de la lámina de oro de Rutherford
mostró que el átomo es en su mayoría espacio
vacío con un pequeño y denso núcleo con carga
positiva.
☼Basado en estos resultados, Rutherford propuso el
modelo nuclear del átomo.

13. Thomson sugiere un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia del electrón, descubierto por él en 1897. Su
modelo era estático, pues suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo y que el conjunto era
eléctricamente neutro. Con este modelo se podían explicar una gran cantidad de fenómenos atómicos conocidos hasta la
fecha. Posteriormente, el descubrimiento de nuevas partículas y los experimentos llevado a cabo por Rutherford
demostraron la inexactitud de tales ideas.
● Para explicar la formación de iones, positivos y negativos, y la presencia de los electrones dentro de la estructura
atómica, Thomson ideó un átomo parecido a un pastel de frutas.
● Una nube positiva que contenía las pequeñas partículas negativas (los electrones) suspendidos en ella. El número de
cargas negativas era el adecuado para neutralizar la carga positiva.
● En el caso de que el átomo perdiera un electrón, la estructura quedaría positiva; y si ganaba, la carga final sería
negativa. De esta forma, explicaba la formación de iones; pero dejó sin explicación la existencia de las otras
radiaciones.
Modelo de Thompson

14. Descubrimiento del protón
El protón fue descubierto por Rutherford en el año 1919.
La historia de su descubrimiento se remonta al 1886,
cuando Eugen Goldstein descubrió los rayos anódicos y
demostró que eran partículas con carga positiva ( iones)
producidos a partir de los gases.
El 1917, Rutherford demostró que el núcleo de
hidrógeno estaba presente en otros núcleos, resultado
general que se describe como el descubrimiento del
protón.

15. Experimento de Rutherford
Los experimentos de Rutherford fueron una serie de
experimentos históricos mediante los cuales los científicos
descubrieron que cada átomo tiene un núcleo donde tiene las
cargas positivas y la mayor parte de su masa se concentran
Ellos dedujeron esto midiendo cómo un haz de partículas alfa se
dispersa cuando golpea una delgada hoja metálica. Los
experimentos se realizaron entre 1908 y 1924 por Hans Geiger y
bajo la dirección de Ernest Rutherford en los laboratorios de la
Universidad de Mánchester.

16. El modelo de Rutherford tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los electrones
suponía una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón terminaría describiendo
órbitas en espiral, precipitándose finalmente hacia el núcleo. Sin embargo, este modelo sirvió
de base para el modelo propuesto por su discípulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio
del núcleo atómico, por lo que a Rutherford se le conoce como el padre de la era nuclear.
Modelo de Rutherford

17. Aspectos más importantes del Modelo atómico de Ernest Rutherford:
☼ El átomo posee un núcleo central en el que su masa y su carga positiva.
☼ El resto del átomo debe estar prácticamente vacío, con los electrones
formando una corona alrededor del núcleo.
☼ La neutralidad del átomo se debe a que la carga positiva total presente en el
núcleo, es igualada por el número de electrones de la corona.
☼ Cuando los electrones son obligados a salir, dejan a la estructura con carga
positiva (explica los diferentes rayos).
☼ El átomo es estable, debido a que los electrones mantienen un giro
alrededor del núcleo, que genera una fuerza centrifuga que es igualada por
la fuerza eléctrica de atracción ejercida por el núcleo, y que permite que se
mantenga en su orbita.
☼ El valor de la cantidad de energía contenida en un fotón depende del tipo de
radiación (de la longitud de onda). En la medida que la longitud de onda se
hace menor, la cantidad de energía que llevan es mayor.
☼ En la región 7.5x1014 hasta 4.3x10-14 , se encuentra el espectro visible, con
los colores violeta, azul, verde, amarillo y rojo.
☼ Las regiones donde las frecuencias es mayor (longitud de onda es menor), el
contenido energético de los fotones, es grande en comparación con otras
zonas.
☼ En el caso de la luz ultravioleta (U.V.) sus radiaciones no se perciben a simple
vista, pero conocemos su alto contenido energético al actuar como
catalizador en numerosos procesos químicos.

18. Descubrimiento del neutrón
Fue predicho teóricamente en 1920 por Ernest
Rutherford, recibió el nombre de "neutrón"
de William Draper Harkins en 1921 y fue después
propuesto por Santiago Antúnez de Mayolo en 1924
y en 1932 fue descubierto y documentado
por James Chadwick. Se localiza en el núcleo del
átomo. Antes de ser descubierto el neutrón, se creía
que un núcleo de número de masa A (es decir, de
masa casi A veces la del protón) y carga Z veces la
del protón, estaba formada por A protones y A-Z
electrones.

19. ֎ Cada átomo es capaz de emitir o absorber radiación
electromagnética, aunque solamente en algunas frecuencias que
son características propias de cada uno de los diferentes elementos
químicos.
֎ Si, mediante suministro de energía calorífica, se estimula un
determinado elemento en su fase gaseosa, sus átomos emiten
radiación en ciertas frecuencias del visible, que constituyen su
espectro de emisión.
֎ Si el mismo elemento, también en estado de gas, recibe radiación
electromagnética, absorbe en ciertas frecuencias del visible,
precisamente las mismas en las que emite cuando se estimula
mediante calor. Este será su espectro de absorción.
֎ Se cumple, así, la llamada Ley de Kirchoff, que nos indica que todo
elemento absorbe radiación en las mismas longitudes de onda en
las que la emite. Los espectros de absorción y de emisión resultan
ser, pues, el negativo uno del otro.
֎ Puesto que el espectro, tanto de emisión como de absorción, es
característico de cada elemento, sirve para identificar cada uno de
los elementos de la tabla periódica, por simple visualización y
análisis de la posición de las líneas de absorción o emisión en su
espectro.
Espectros atómicos

20. Modelo de Borh
Este modelo, si bien se ha perfeccionado con el tiempo, ha servido de base a la moderna
física nuclear. Este propuso una Teoría para describir la estructura atómica del Hidrógeno,
que explicaba el espectro de líneas de este elemento. A continuación se presentan los
postulados del Modelo Atómico de Bohr:
☼ El electrón posee una energía definida y característica de la órbita en la cual se
mueve. Un electrón de la capa K (más cercana al núcleo) posee la energía más baja
posible. Con el aumento de la distancia del núcleo, el radio del nivel y la energía del
electrón en el nivel aumentan. El electrón no puede tener una energía que lo coloque
entre los niveles permitidos.
☼ Un electrón en la capa más cercana al núcleo (Capa K) tiene la energía más baja o se
encuentra en estado basal. Cuando los átomos se calientan, absorben energía y pasan
a niveles exteriores, los cuales son estados energéticos superiores. Se dice entonces
que los átomos están excitados.
☼ Cuando un electrón regresa a un Nivel inferior emite una cantidad definida de energía
a la forma de un cuanto de luz. El cuanto de luz tiene una longitud de onda y una
frecuencia características y produce una línea espectral característica.

21. Los electrones con carga negativa, se mueven alrededor del núcleo en determinados niveles de energía, a los
que determinó estados estacionarios, y les asignó un número entero positivo. El nivel más cercano tiene el número
1, le sigue el 2, como se citó en párrafo de éste mismo enunciado (Modelo atómico de Bohr).
Siempre que el electrón se mantenga en la órbita que le corresponde, ni gana ni pierde energía.
Si un electrón salta de una órbita a otra capta o libera energía en forma de fotones. La cantidad viene dada por la
diferencia de energía entre los dos (02) niveles.
La energía de cada nivel es mayor en la medida que se aleja del núcleo; sin embargo, las diferencias entre los
niveles va disminuyendo, lo que permite que las transiciones electrónicas se produzcan con facilidad.

22. Modelo mecanocuántico
Comenzó a principios del siglo XX, cuando las
dos de las teorías que intentaban explicar
ciertos fenómenos (la ley de gravitación
universal y la teoría electromagnética clásica)
se volvían insuficientes para explicarlos.
◘ El modelo mecánico cuántico establece que
los electrones se encuentran alrededor del
núcleo ocupando posiciones mas o menos
probables, pero su posición no se puede
predecir con total exactitud.
Se llama orbital a la región del espacio en la
que existe una probabilidad elevada (superior
al 90%) de encontrar al electrón.

23. Orbitales
Existen distintos tipos de orbitales que
se identifican con letras: s, p, d y f.
• La forma y el tamaño de un orbital
depende del nivel y del subnivel de
energía en que se encuentra.
• El tamaño del orbital es mayor en los
niveles superiores.
Números cuánticos
Son cuatro (04) los números encargados
de definir la función de onda (PSI) asociada
a cada electrón de un átomo: el principal,
secundario, magnético y de Spin. Los tres
(03) primeros resultan de la ecuación de
onda; y el último, de las observaciones
realizadas de los campos magnéticos
generados por el mismo átomo.

24. Conclusión
Pude concluir en que han pasado muchos experimentos en los cuales hubieron fallas pero de
todos se pudieron obtener conocimientos para poder seguir evolucionando.
La evolución de los modelos físicos del átomo se vio impulsada por los datos experimentales. El
modelo de Rutherford, en el que los electrones se mueven alrededor de un núcleo positivo
muy denso, explicaba los resultados de experimentos de dispersión, pero no el motivo de
que los átomos sólo emitan luz de determinadas longitudes de onda (emisión discreta).
Bohr partió del modelo de Rutherford pero postuló además que los electrones sólo pueden
moverse en determinadas órbitas; su modelo explicaba ciertas características de la emisión
discreta del átomo de hidrógeno, pero fallaba en otros elementos.
El modelo de Schrödinger, que no fija trayectorias determinadas para los electrones sino sólo la
probabilidad de que se hallen en una zona, explica parcialmente los espectros de emisión
de todos los elementos; sin embargo, a lo largo del siglo XX han sido necesarias nuevas
mejoras del modelo para explicar otros fenómenos espectrales.

25. ● rcsmatheus , Monografias.com. (s. f.). Historia del Modelo Atómico - Monografias.com. Monografías.
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