Fundamentos de Física ModernaModelos Atómicos

UN

Carlos Iván Jerez GonzálezG2E17Carlos

15/06/2015

Modelos Atómicos- evolución -

Demócrito

J.J. Thomson

Rutherford

Bohr [Energía (n)]

Confirmación de los logros de la Espectroscopía

Louis De Broglie

asigna características ondulatorias al electrón

Demócrito

Para el año 400 a. de C. Demócrito y Leucipo propusieron la primera teoría atómica llamada la "Discontinuidad de la Materia". Esta consistió en que la materia se podía dividir indeterminadamente en partículas cada vez más pequeñas hasta obtener unas diminutas e indivisibles, a las que Demócrito llamó átomos, las cuales constituyen a la materia. Así había átomos de oro, de agua, aire, rocas, etc.A su vez a Leucipo y Demócrito de Abdera se les atribuye la fundación del atomismo mecanicista, según el cual la realidad está formada tanto por partículas infinitas, indivisibles, de formas variadas y siempre en movimiento, los átomos (ἄτομοι, s. lo que no puede ser dividido), como por el vacío.La teoría atomística de Demócrito y Leucipo dice así:Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos, incomprensibles e invisibles.Los átomos se diferencian en su forma y tamaño.Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.

Demócrito

J.J. Thomson

En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo. Thomson suponía que los electrones se distribuía de una forma uniforme alrededor del átomo, conocido este modelo como Pastel de pasas, es la teoría de estructura atómica, Thomson  descubre el electrón antes que se descubrirse el portón  y el neutrón.

La identificación por J.J. Thomson de unas partículas subatómicas cargadas negativamente, los electrones, a través del estudio de los rayos catódicos, y su posterior caracterización, le llevaron a proponer un modelo de átomo que explicara dichos resultados experimentales. Se trata del modelo conocido informalmente como elpudín de ciruelas, según el cual los electrones eran como 'ciruelas' negativas incrustadas en un 'pudín' de materia positiva.

J.J. Thomson

Rutherford

  En 1911, Rutherford introduce el modelo planetario, que es el más utilizado aún hoy en día. Considera que el átomo se divide en:     · Un núcleo central, que contiene los protones y neutrones (y por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo).    · Una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los planetas giran alrededor del Sol. 

    Los experimentos de Rutherford demostraron que el núcleo es muy pequeño comparado con el tamaño de todo el átomo: el átomo está prácticamente hueco.

Rutherford

Bohr

El modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford es un modelo clásico del átomo, pero fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización a partir de ciertos postulados. Fue propuesto en 1913 por el físico danés Niels Bohr, para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados en el modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas del efecto fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein en 1905.

Bohr

Louis de Broglie

En este nuevo modelo, los electrones también se encuentran distribuidos en diferentes niveles de energía, pero estos no se representan como una órbita perfectamente delimitada como en el modelo anterior. Se introduce la idea de probabilidad de encontrar un electrón a cierta distancia del núcleo dependiendo de su energía, es decir que también es posible encontrarlo en otro lugar. Por ejemplo: saben que la clase de Química es a las ocho de la mañana, por lo tanto, es probable encontrar a los alumnos de este curso a esa hora en el aula correspondiente. Pero también es posible que estén en el laboratorio, en sus casas, en el consultorio del médico o de viaje.

Si se representa la región del espacio donde es probable encontrar un electrón de determinada energía, se obtienen gráficos en tres dimensiones (en los tres ejes cartesianos), que pueden describirse como «una nube electrónica». A estas regiones del espacio se las denomina orbitales.

Louis de Broglie

Movimiento de un electrón en los orbitales, donde lambda representa la longitud de onda del mismo

Referencias

Modelo atómico de Demócrito y Leucipo http://timerime.com/es/evento/2126469/Modelo+atmico+de+Demcrito+y+Leucipo/

Modelo de JJ Thomson http://modelosatomicos.over-blog.es/pages/Modelo_de_JJ_Thomson-7436324.html

Modelo de Rutherford http://rabfis15.uco.es/Modelos%20at%C3%B3micos%20.NET/modelos/ModRutherford.aspx

Modelo de Bohr http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-08.html