Fundamentos de Física ModernaModelos Atómicos

Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá

Felipe André Buitrago PorrasG02E07Felipe

Modelo Atómico de Demócrito

Fue el primer modelo atómico propuesto por el filosofo griego Demócrito de Abdera entre 460 a 370 A.C

Su modelo se explica en 3 razonamientos lógicos:

Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos, incompresibles e invisibles.

Los átomos se diferencian solo en forma y tamaño, pero no por cualidades internas.

Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.

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Modelo Atómico de J.J. Thompson

Fue una propuesta dada en 1904 por el científico británico Joseph John Thomson (1856-1940). Según Thompson, el átomo se compone de electrones de carga negativa en un átomo positivo como si fuesen pasas en budín.

Los electrones en este modelo se distribuyen de manera uniforme en el interior de una nube de carga positiva.

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Modelo Atómico de J.J. Thompson

Gracias a sus estudios de los rayos catódicos Thompson descubre los electrones, y para explicar sus resultados propone el modelo del “budín de pasas”.

Sin embargo el modelo quedo insuficiente al momento de explicar la distribución de las cargas positivas en el átomo.

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Modelo Atómico de Rutherford

Es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo propuesto por el químico y físico británico-neozelandés Ernest Rutherford (1871 - 1937) para explicar los resultados de su "experimento de la lámina de oro", realizado en 1911.

El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la "corteza" (luego denominada periferia), constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un "núcleo" muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.

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Modelo Atómico de Rutherford

Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña de cargas positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona extra nuclear se encuentran los electrones de carga negativa.

El experimento de la lamina de oro con el cual se basa para crear su modelo consistió en que hacer pasar un rayo de partículas alfa (partículas cargadas positivamente) a través de una lámina de oro extremadamente delgada.

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Modelo Atómico de Rutherford

Las principales conclusiones que obtuvo fueron:

El átomo es mayormente vacío, lo que explicaría el porque la mayoría de las partículas atravesaron la lámina de oro sin sufrir desviación

 El átomo posee un centro denso, que abarca la totalidad de la masa. Además, este centro, llamado núcleo, está cargado positivamente, razón por la cual, las partículas alfa al acercarse a él sufrían desviaciones (cargas iguales se repelen).

Debido a que el átomo es eléctricamente neutro, los electrones deben estar rodeando al núcleo, girando en órbitas circulares alrededor de él, tal y como lo hacen los planetas alrededor del Sol. La cantidad de electrones es igual y de signo contrario a la carga ubicada en el núcleo.

Modelo Atómico de Rutherford

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Modelo Atómico de Bohr

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 (1885-1962), 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).

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Modelo Atómico de Bohr

El modelo se basa en tres postulados:

Primer Postulado:Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas estacionarias sin emitir energía

Segundo Postulado:Los electrones solo pueden girar alrededor del núcleo en aquellas órbitas para las cuales el momento angular del electrón es un múltiplo entero de h/2p.

Siendo "h" la constante de Planck, m la masa del electrón, v su velocidad, r el radio de la órbita y n un número entero (n=1, 2, 3, ...) llamado número cuántico principal, que vale 1 para la primera órbita, 2 para la segunda, etc.

Tercer postulado:Cuando un electrón pasa de una órbita externa a una más interna, la diferencia de energía entre ambas órbitas se emite en forma de radiación electromagnética.

Aporte de de Broglie al modelo Atómico mecanocuántico

Louis de Broglie fue un físico francés que vivió entre 1892 y 1987.

Louis de Broglie postuló la relación de la dualidad onda-partícula, que dice que toda onda de longitud de onda L transporta un momento P=h/L, donde h es la constante de Planck.Como el transporte de momento se asocia a partículas se llama dualidad onda-partícula.

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Referencias

http://www.areaciencias.com/quimica/modelos-atomicos.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Dem%C3%B3crito#El_atomismo

https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Thomson

http://modelosatomicos.over-blog.es/pages/Modelo_de_JJ_Thomson-7436324.html

http://es-puraquimica.weebly.com/rutherford.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Rutherford

https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Bohr

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

http://jeanpierresjb.blogspot.com/2011/10/louis-de-broglie.html

Referencias

Para las imágenes:

[1] http://antroposmoderno.com/Pix/democrito.jpg

[2] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jj-thomson3.jpg

[3] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plum_pudding_atom.svg

[4] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ernest_Rutherford_LOC.jpg

[5] http://es-puraquimica.weebly.com/rutherford.html

[6]https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Rutherford#/media/File:Rutherford_atom.svg

[7] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Niels_Bohr.jpg

[8] https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Broglie_Big.jpg