modelos atómicos

1º Bachillerato
MODELOS ATÓMICOS
Dalton: Teoría atómica (1808) → La materia está formada por átomos que son partículas indivisibles.
Experiencias de electricidad y electroquímica (Ampère y Faraday) y el descubrimiento de la radioactividat natural (Becquerel, 1896) → Prevén la existencia de
partículas subatómicas.
El estudio de los rayos catódicos (Thomson, 1897) y el experimento de la gota de aceite (Millikan, 1909) → Demuestran la existencia de electrones.
Modelo Atómico
Características
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Thomson
(1904)
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Inconvenientes, limitaciones
Los electrones están incrustados en una masa esférica de densidad • No explica de forma satisfactoria las observaciones
uniforme y carga positiva.
experimentales realizadas al bombardear con partículas α
La carga negativa total de los electrones es la misma que la positiva de
finas láminas metálicas.
la masa donde están incrustados, de manera que el átomo es
eléctricamente neutro.
Los iones se producen por pérdida o ganancia de electrones.
El estudio de los rayos canales (Goldstein 1886) → Descubre la existencia de protones.
Experiencia de las partículas α: Al bombardear con partículas α (partículas +) una fina lámina de metal se observa que la mayoría de las partículas atraviesan la lámina
sin desviarse, algunas se desvían muchas y muy pocas retroceden → La materia está prácticamente vacía, ya que el radio del núcleo es mucho más pequeño que el
radio del átomo.
Rutherford
(1911)
Establece un modelo nuclear del átomo, según el cual el átomo está formado • Los electrones se mueven en órbitas circulares y, por lo
por un núcleo y una corteza :
tanto, tienen aceleración normal. Según los principios del
electromagnetismo clásico, una carga en movimiento
• En el núcleo se aloja la carga positiva (los protones) y casi la
acelerado debe emitir energía. Por lo tanto los electrones
totalidad de la masa.
estarían en una órbita en espiral en dirección al núcleo
• Lo corteza está formada por los electrones, que giran alrededor del
hasta chocar con él, hecho que imposibilitaría la
núcleo como si se tratará de un sistema solar en miniatura.
estabilidad del átomo.
• Supone la existencia de una partícula neutra en el núcleo de masa • Εl electrón pasaría por todas las órbitas posibles
similar a la del protón.
describiendo una espiral en cuyo centro estaría el núcleo
del átomo y, por lo tanto, la radiación emitida debería ser
continua. No obstante, los espectros atómicos de emisión
de los elementos que se obtenían eran discontinuos.
Chadwich (1932) → Descubre la existencia de los neutrones. Este descubrimiento es compatible con el modelo de Rutherford y se incorpora al modelo.
IES Violant de Casalduch
D. Física y Química
1º Bachillerato
El estudio de los espectros atómicos de los diferentes elementos indica que son discontinuos. Los elementos en estado gaseoso emiten radiación de forma discontinúa.
La Teoría cuántica de Planck (1900): Los cuerpos emiten o absorben energía forma de paquetes o cuantos de energía E = h · ν.
El efecto fotoeléctrico: Fenómeno que consiste en el desprendimiento de electrones por parte de un átomo cuando incide una radiación electromagnética de una
frecuencia determinada. Einstein (1905) explica el efecto fotoeléctrico utilizando la teoría cuántica de Planck, considerando que la radiación electromagnética está
formada por cuantos de energía, que llama fotones.
Bohr
(1913)
1. Postulado: Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares • Los avances en espectroscopía mostraron nuevas rayas
sin emitir energía (órbitas estacionarias).
(desdoblamientos) en los espectros que el modelo de
2. Postulado: Sólo son posibles las órbitas en las que la energía adopta unos
Borh no lograba explicar. Por lo que Sommerfeld
valores determinados. A estas órbitas se las llama niveles de energía y se
modificó el modelo de Bohr introduciendo la posibilidad
las representa por la letra n. (Las órbitas más cercanas al núcleo tienen
de que las órbitas, además de circulares pudieran ser
una menor energía.)
elípticas, para lo cual introduce un segundo número
3. Postulado: Cuando un electrón pasa de una órbita superior a una órbita
cuántico. Pese a lo cual hay líneas inexplicables en los
inferior, la diferencia de energía entre ambos órbitas se emite forma de
espectros.
radiación electromagnética y se absorbe en efecto contrario.
• Nada más explicaba satisfactoriamente el espectro del
hidrógeno.
Hipótesis de de Broglie (1924): Introduce la dualidad onda- partícula. Las partículas materiales tienen propiedades ondulatorias, y por ello, cualquiera partícula lleva
asociada una onda. Los electrones se comportan como las ondas y como partículas.
El principio de incertidumbre de Heisemberg (1927): Es imposible conocer de forma exacta y simultánea, la posición y velocidad de una partícula. Por tanto, es
imposible predecir la trayectoria exacta del electrón.
Modelo
mecanocuántico
(1926)
IES Violant de Casalduch
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Describe al electrón como una onda que vibra entorno al núcleo.
• Limita su aplicación a átomos de un sol electrón, los otros
átomos nada más son tratables a partir de las
Establece el concepto de orbital, en contraposición con las órbitas
aproximaciones a la solución de la ecuación.
exactas del modelo de Borh.
Un orbital atómico es la zona del espacio donde hay una gran
probabilidad de encontrar el electrón con una energía determinada.
Al resolver la ecuación que nos describe el movimiento del electrón
aparecen los cuatro números cuánticos y se justifica la discontinuidad de
los niveles energéticos observada en los espectros.
D. Física y Química