Historia del átomo y modelos atómicos
HISTORIA DEL ATOMO:
La historia del átomo inicia 450 años antes de cristo con las afirmaciones postuladas por el filósofo griego Demócrito Abdera el filósofo se interesó por el descubrimiento de las sustancias esenciales que contienen todas las sustancias. Él aseguró que la materia podía ser dividida indeterminadamente en partículas cada vez más diminutas hasta llegar al punto más indivisible de aquella materia, a las que Demócrito llamó átomos, palabra que en griego significa inseparable Así que, la materia se componía de átomos y estos eran inseparables, de manera que Demócrito marcó una distinción entre los pensadores anteriores, que nombraron elementos átomos a elementos como el agua, el aire y el fuego
Demócrito supuso que toda la materia se encuentra compuesta por partículas sólidas, indivisibles e invisibles al ojo humano, los famosos átomos. Aunque este filósofo interesado por los procesos físicos y químicos nunca tuvo una prueba verídica que comprobara la existencia del átomo. Podemos afirmar que fue la primera persona en hablar sobre este y consolidar una concepción atomista, conocida actualmente como la Discontinuidad de la Materia
MODELO ATOMICO DE DEMOCRITO
Principios fundamentales del modelo atómico de Demócrito
1. Estos átomos son físicamente indivisibles.
2. Entre cada átomo hay un espacio vacío.
3. Los átomos son indestructibles.
4. Los átomos están continuamente en movimiento.
5. Hay muchos tipos de átomos. A Demócrito se le considera el padre del átomo y pese a ser un modelo muy primitivo comparado con lo que conocemos actualmente, fue una aportación sorprendentemente apegada a la que actualmente consideramos correcta. Particularmente si consideramos que viene de filósofos que no tenían forma de hacer experimentos como los científicos modernos.
No se sabe cómo filósofos de esa época llegaron a pensar en el átomo, pero de una forma u otra, el concepto fue retomado mucho tiempo después.
Demócrito y su maestro Leucipo fueron los creadores de este concepto. Este grupo de filósofos griegos fundó una corriente filosófica conocida como el Atomismo que afirmaba que toda la materia consistía de dos cosas, átomos y vacío. Aunque este modelo era plenamente filosófico, sin base física, fue una muy buena aproximación. Para explicar los diferentes materiales, los atomistas creían que existían varios tipos de átomo y a la vez el vacío entre ellos era variable. Los diferentes tipos, iban acompañados de diferentes formas.
MODELO ATOMICO DE DALTON
Demócrito y su maestro Leucipo fueron los creadores de este concepto. Este grupo de filósofos griegos fundó una corriente filosófica conocida como el Atomismo que afirmaba que toda la materia consistía de dos cosas, átomos y vacío. Aunque este modelo era plenamente filosófico, sin base física, fue una muy buena aproximación. Para explicar los diferentes materiales, los atomistas creían que existían varios tipos de átomo y a la vez el vacío entre ellos era variable. Los diferentes tipos, iban acompañados de diferentes formas
La idea del átomo como lo presentó el filósofo griego Demócrito no tuvo gran aceptación e incluso a muchos científicos a lo largo de los siglos les pareció hasta ridícula. Sin embargo, en 1804, John Dalton, basado en las ideas de los Atomistas, según algunos historiadores, presentó un modelo atómico que finalmente tuvo resonancia en los físicos de la época.
Llevó a cabo experimentos con diferentes sustancias. Sus resultados demostraron que los elementos se combinan en proporciones específicas porque están hechos de átomos singulares. Después de muchos experimentos y observaciones, Dalton, publicó su propia teoría atómica en 1803.
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John Dalton desarrolló su teoría atómica de las observaciones que recogió de muchos experimentos.
Su teoría afirmaba lo siguiente:
Todas las sustancias están hechas de átomos. Los átomos son pequeñas partículas que no pueden ser creadas, divididas o destruidas.
Los átomos de un mismo elemento son exactamente iguales, y los átomos de elementos diferentes son diferentes.
Los átomos se unen con otros átomos para formar nuevas sustancias. El átomo según Dalton tenía la forma de una actual bola de boliche ya que según él era una partícula indivisible e indestructible, es por eso la forma de una esfera, totalmente comprimida
MODELO ATOMICO DE THOMPSON
Sir Joseph John Thomson fue un científico británico que descubrió la primera partícula subatómica, el electrón. J.J. Thomson descubrió partículas cargadas negativamente mediante un experimento de tubo de rayos catódicos en el año 1897.
Como consecuencia de este descubrimiento, y considerando que aún no se tenía evidencia del núcleo de átomo, Thomson pensó que los electrones se encontraban inmersos en una sustancia de carga positiva que contrarrestaba la carga negativa de los electrones, ya que los átomos tienen carga neutral. Algo semejante a tener una gelatina con pasas flotando adentro. Por este motivo a su modelo atómico se le conoció como el modelo del pudín con pasas
1. Un átomo se asemeja a una esfera con materia de carga positiva y con electrones (partículas cargadas negativamente) presentes dentro de la esfera.
2. La carga positiva y negativa es igual en magnitud y, por lo tanto, un átomo no tiene carga en su conjunto y es eléctricamente neutro.
3. Para tener átomos con carga neutra, los electrones deberían estar inmersos en una sustancia con carga positiva.
4. Aunque no era parte explícita del modelo, este modelo no tenía núcleo atómico. Pese a sus deficiencias y su breve vida, el modelo del “Pudín con pasas” representó un paso importante en el desarrollo de la teoría atómica ya que incorporó partículas subatómicas y nuevos descubrimientos, como la existencia del electrón, e introdujo la noción del átomo como una masa no inerte y divisible. A partir de este modelo, los científicos supusieron que los átomos estaban
compuestos de unidades más pequeñas, y que los átomos interactuaban entre sí a través de muchas fuerzas diferentes.
MODELO ATOMICO DE RUTHERFORD
Este modelo constituyó un quiebre con modelos anteriores como el Modelo atómico de Dalton y el modelo atómico de Thompson, y un paso hacia adelante respecto al modelo actualmente aceptado.
En su modelo atómico Rutherford propuso que los átomos tienen un núcleo central donde se encuentra el mayor porcentaje de su masa. Además, según esta teoría, este núcleo tiene carga eléctrica positiva y es orbitado por partículas de carga opuesta y menor tamaño (electrones).
Según sus consideraciones, el átomo operaba como un Sistema Solar de electrones que orbitan alrededor de un núcleo atómico más pesado, como hacen los planetas alrededor del So
l.
La mayor parte de la masa atómica se concentra en el núcleo, de mayor tamaño y mayor peso que el resto de las películas, y dotado de carga eléctrica positiva.
Alrededor del núcleo y a grandes distancias de él se encuentran los electrones, de carga eléctrica negativa, que lo orbitan en trayectorias circulares. La suma de las cargas eléctricas positivas y negativas de un átomo debería dar cero como resultado, es decir, deberían ser iguales, para que el átomo sea eléctricamente neutro.
El método experimental de Rutherford partía de varias láminas delgadas de oro que serían bombardeadas en laboratorio con núcleos de helio (partículas alfa, que tienen carga positiva), midiendo así los ángulos de desviación del haz de partículas al atravesar el oro.
Este comportamiento, que en ocasiones alcanzó desviaciones de hasta 90°, no concordaba con el modelo atómico propuesto por Thompson, imperante en la época.
MODELO ATOMICO DE NIELAS BOHR
En 1913, el físico danés Niels Bohr, propuso una nueva teoría atómica basada en la teoría cuántica de Planck, el efecto fotoeléctrico, los espectros electromagnéticos y sus propios resultados experimentales. Dicha teoría fue enunciada en forma de postulados que permiten visualizar al átomo como un sistema planetario en el cual los electrones giran alrededor del núcleo atómico en órbitas o estados estacionarios, tal como los planetas lo hacen alrededor del sol.
POSTULADOS DE BOHR
Los electrones se mueven alrededor del núcleo en órbitas circulares estables. Postulados del Modelo de Bohr De acuerdo a la física clásica, si los electrones se movieran en órbitas circulares, se acelerarían irradiando constantemente energía (perderían energía), describiendo una espiral hasta colapsar finalmente con el núcleo
Sólo son permitidas aquellas órbitas en las cuales el momento angular del electrón está cuantizado, siendo un múltiplo entero de. Esto implica que un electrón en una órbita o estado estacionario n, posee un momento angular constante; y por lo tanto, su energía en dicha órbita se mantiene constante.
Cuando un electrón pasa de una órbita a otra, dicha transición va acompañada de la absorción o emisión de una cantidad definida de energía.
