LECTURA Nº2 - cadiciencias

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DINAMARCA
TALLER Nº 6
FECHA:
GRADO:
ASIGNATURA: CIENCIAS NATURALES
DOCENTE: Julián Andrés Arango C.
TEMA: Modelos atómicos
Identificar el modelo actual del átomo y su desarrollo a través de la historia, teniendo
COMPETENCIAS:
en cuenta la influencia de los principales científicos.
LECTURA
ACTIVIDADES:
MATERIAL DE APOYO: Lectura y Libros de Ciencias Naturales
LA ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
Los griegos Leucipo (450 años a. de C.) y su discípulo Demócrito (460 a 370 a. de C.) creían que toda la materia estaba formada
por las mismas partículas, diminutas e indivisibles, a las cuales llamaron átomos, que significa “sin división”.
Después de muchos planteamientos acerca de la constitución de la materia, en el año 1809, el científico inglés Jhon Dalton
(1766-1844) formuló la primera teoría atómica. Dalton imaginaba a los átomos como diminutas esferas compactas e
indivisibles; hoy se sabe que el átomo es diferente (Figura 1.)
Figura 1. Átomo de Dalton.
Hacia el año 1897, Joseph Thomson (1856-1940), descubrió que el átomo no era indivisible tal como afirmaba Dalton. El
reconocimiento de la existencia del electrón con carga negativa y el protón con carga positiva como partes constitutivas del
átomo, hizo pensar que los protones y los electrones estaban distribuidos en igual número en el átomo, haciendo que éste fuera
una partícula eléctricamente neutra,. Thomson sugirió entonces que el átomo es la unidad fundamental de la materia y podría
representarse según el modelo de la figura 2.
+ - +
- + - +
- + Figura 1. Átomo de Thomson.
En 1911, el científico neozelandés Ernest Rutherford (1871-1937), cuestionó el modelo de Thomson, al considerar que si el
volumen del átomo estuviera ocupado completamente por partículas positivas o protones y partículas negativas o electrones,
ninguna otra partícula podría atravesarlo. Rutherford en sus experimentos, al bombardear láminas de oro con el polonio que
emite una radiación positiva (alfa), le hicieron concluir que los protones deberán estar situados juntos en el centro del átomo, el
núcleo, ocupando un volumen muy pequeño en relación con el tamaño del átomo y en donde residiría la mayor parte de la masa.
La llamó el átomo nuclear. En el núcleo, según esta teoría, se sitúan los protones y los neutrones y alrededor del núcleo los
electrones. Figura 3.
Electrón cargado
negativamente
Núcleo cargado
positivamente
Figura 3. Modelo de Rutherford
En 1913, el científico danés Niels Böhr (1885-1962) mejoró el modelo de Rutherford. Evidencias experimentales relacionadas
con el análisis de la luz emitida por los átomos cuando se calientan, indujeron a Böhr a postular que los electrones giran
alrededor del núcleo en posiciones más o menos distantes y constantes y que el átomo, en consecuencia, se parece a un sistema
solar en miniatura, en donde el sol es el núcleo y los electrones los planetas. El modelo de Böhr postula que el movimiento de
los electrones está condicionado a ciertas órbitas de energía definida. Las órbitas descritas por un electrón o grupo de electrones
tienen una determinada distancia al núcleo. Así, cuanto más lejos se encuentre un electrón del núcleo, mayor será su energía.
(Figura 4).
Electrón
Núcleo
Figura 4. Modelo de Böhr.
Según el modelo de Böhr, los electrones están distribuidos en capas o niveles u órbitas K, L, M, N, ó 1, 2, 3, 4 y la cantidad
máxima de electrones que éstas pueden contener son 2, 8, 18, 32 respectivamente, o sea 2n2 (n=1, 2, 3, 4); n = nivel u órbita.
Tabla 1.
Distribución de electrones en capas o niveles según Böhr.
Capa
Nivel
2n2
K
1
2
L
2
8
M
3
18
N
4
32
Los átomos de oxígeno (O), cloro (Cl) y calcio (Ca) tienen 8, 17 y 20 electrones respectivamente. Por consiguiente, según Böhr,
la distribución de los electrones en las orbitas serían:
Cloro
Calcio
Oxigeno
Como se puede observar, en la distribución electrónica la capa u órbita más externa no presenta más de 8 electrones. Esta es una
característica muy importante. Sin embargo, como los modelos anteriores propuestos para el átomo no pudieron aplicarse a
átomos más complejos que el hidrogeno, los científicos se vieron obligados a seguir buscando nuevas evidencias que les
permitieran proponer un verdadero modelo. En efecto, la confirmación de la idea de Luís de Broglie de que los electrones tenían
también propiedades de las ondas y los trabajos de otros investigadores como Schrödinger, originaron la formulación de otra
teoría, la ondulatoria, que se supone propone un modelo más aproximado a la realidad. Hoy aún se continúan los estudios para
caracterizar definitivamente la estructura atómica y se espera que en el futuro los nuevos descubrimientos producto del trabajo
de los científicos conduzcan al logro de ese propósito.
De acuerdo con la lectura Nº2 responda:
1. ¿En qué sentido el modelo atómico de Thomson está de acuerdo con la teoría de la naturaleza eléctrica de la materia?
2. Describa y analice el modelo atómico de Böhr. Los átomos de litio, carbono, hierro y neón tienen 3, 6, 26 y 10
electrones respectivamente. Indique según lo propuesto por Böhr la distribución electrónica en las órbitas K, L, M, N,
así: (Realice los modelos)
K
Li
C
Fe
Ne
L
M
N