I.E. ”Juan Pablo II” Chacahuayo Prof.: Natividad Ordoño A MODELOS ATOMICOS Leucipo Y Demócrito FICHA DE ACTIVIDADES Tema: LA TEORIA ATOMICA Y MODELOS ATOMICOS Aprendizaje esperado: Conocer la historia del átomo y los modelos atómicos de la materia. NOTA CARACTERISTICAS En el siglo V a. C., Leucipo sostenía que había un sólo tipo de materia y pensaba que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un trozo que no se podría cortar más. Demócrito llamó a estos trozos átomos ("sin división"). La filosofía atomista de Leucipo y Demócrito podía resumirse en: 1.- Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos e invisibles. 2.- Los átomos se diferencian en su forma y tamaño. 3.- Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos. Leucipo Empédocles 3° Demócrito En el siglo IV a. C., Empédocles postuló que la materia estaba formada por 4 elementos: tierra, aire, agua y fuego. Aristóteles Modelo de Dalton Aristóteles, posteriormente, postula que la materia estaba formada por esos 4 elementos pero niega la idea de átomo, hecho que se mantuvo hasta 200 años después en el pensamiento de la humanidad. La teoría atómica de Dalton En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito. Según la teoría de Dalton: 1.- Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e inalterables llamadas átomos. Dalton estableció un sistema para designar a cada átomo de forma que se pudieran distinguir entre los distintos elementos: 2.- Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el resto de las propiedades físicas o químicas. Por el contrario, los átomos de elementos diferentes tienen distinta masa y propiedades. 3.- Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos según una relación numérica sencilla y constante. De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes definiciones: - Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades. - Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales. - Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante. (aunque con ciertos errores) Permitió explicar la Ley de las Proporciones Constantes , la de las proporciones Múltiples y de la conservación de la Masa , e inspiró a los científicos para seguir investigando acerca del átomo. . Thom Modelo de Thompson(cargas positivas y negativas) Modelo de Sir Joseph John Thompson En 1897, estableció la relación carga/masa del electrón y propuso un modelo en el cual la carga positiva era de gran masa y las cargas negativas de muy baja; este modelo se caracteriza por explicar la naturaleza eléctrica de átomos Según Thompson, el átomo era una esfera en la cual , las cargas negativas ( o electrones) se encontraban dispuestas en un número igual de cargas positivas , que formaban una masa sólida. Este modelo se conoce como modelo del" budín de pasas". Modelo Atómico de Perrín Jean-Baptiste Perrín (1870-1942) modifico el modelo de Thomson sugiriendo por primera vez que las cargas negativas son externas al “budín”. Modelo atómico de Ernest Rutherford (el núcleo) En 1911, como resultado de la experimentación con partículas “” formuló un modelo atómico en el cual el núcleo determina la masa del átomo al igual que la carga positiva, los electrones giran a manera de satélite alrededor del núcleo en trayectorias circulares Modelo Atómico Niels Bohr (niveles de energía) En 1913, para explicar entre otros aspectos, la emisión y absorción de luz, más exactamente la formación de los espectros discretos por los elementos y haciendo uso de la teoría cuántica de la luz introdujo el concepto de órbitas para los electrones con estado de energía cuantizados Modelo de Sommerfeld En 1916 modificó el modelo de Bohr representando al átomo con un núcleo alrededor del cual existían niveles y subniveles circulares y elípticos. En 1916, Arnold Sommerfeld (1868-1951) con la ayuda de la teoría de la reactividad de Albert Einsten (1876-1955) hizo las siguientes modificaciones al modelo de Bohr: a) Los electrones se mueven alrededor del núcleo en orbitas circulares o elípticas. b) A partir del segundo nivel energético existen dos o más subniveles en el mismo nivel. c) El electrón una corriente. Para describir los nuevos subniveles, Sommerfeld introdujo un parámetro llamado número cuántico azimutal, que designo con la letra L. modelo de Louis de Broglie (1923) (conocido como la hipótesis de Louis De Broglie) Príncipe Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie, séptimo Duque de Broglie, y Físico francés conocido a veces en castellano como Luis de Broglie. Establece un paralelismo entre la estructura de la luz y la estructura de la materia El modelo atómico actual llamado "modelo orbital" o "cuántico ondulatorio" se basa en La dualidad onda-corpúsculo de Louis de Broglie que postula que el electrón y toda partícula material en movimiento tienen un comportamiento ondulatorio. Louis, Príncipe de Broglie, físico francés. Premio Nobel en 1929. Ha efectuado numerosos e importantes trabajos en electricidad y mecánica ondulatoria. Presidente de la comisión de Energía Atómica Francesa. Ha publicado bastantes obras, algunas en colaboración con su hermano Maurice (1875-1960), físico eminente. Postulados de Broglie: Diversos experimentos de óptica aplicada llevaron a la consideración de la luz como una onda. De otra parte el efecto fotoeléctrico demostró la naturaleza corpuscular de la luz(fotones) En 1924 De Broglie sugirió que el comportamiento dual de la onda-partícula dado a la luz, podría extenderse con un razonamiento similar, a la materia en general. Las partículas materiales muy pequeñas (electrones, protones, átomos y moléculas) bajo ciertas circunstancias pueden comportarse como ondas. En otras palabras, las ondas tienen propiedades materiales y las partículas propiedades ondulatorias (ondas de materia) Según la concepción de Broglie, los electrones en su movimiento deben tener una cierta longitud de onda por consiguiente debe haber una relación entre las propiedades de los electrones en movimiento y las propiedades de los fotones. La longitud de onda asociada a un fotón puede calcularse: Longitud de onda en cm. H= Constante de Planck= 6,625 x 10-27 ergios/seg M= Masa C= Velocidad de la Luz Modelo de Heisenberg (principio de incertidumbre o Principio de En 1925, el físico alemán Werner Karl Heisenberg (1901 – 1976) inventa la mecánica cuántica matricial Es conocido sobre todo por formular el principio de incertidumbre, una contribución fundamental al desarrollo de la teoría cuántica. Este principio afirma que es imposible medir simultáneamente de forma precisa la posición y el momento lineal de una partícula. Heisenberg fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1932. El principio de indeterminación) incertidumbre ejerció una profunda influencia en la física y en la filosofía del siglo XX. Schrödinger En 1926 elaboró un modelo atómico incorporando en una ecuación matemática, el principio de incertidumbre de Heisenberg y la concepción del electrón como una onda estacionaria. (modelo de nube de electrones) Modelo atómico de Dirac-Jordán Paul Dirac (1902-1984) y Pascual Jordán(19021980) Partiendo de las ideas de Planck y Louis de Broglie (1892-1987) y aplicando las matemáticas de William Rowan Hamilton (1805-1865), Edwin Schrödinger (1887-1961) desarrollo un modelo matemático en donde aparecen tres parámetros: N, L y M, no fijo trayectorias determinadas para los electrones, solo la probabilidad de se hallen en una zona explica parcialmente los espectros de emisión de todos los elementos. Sin embargo, a lo largo del siglo XX han sido necesarias nuevas mejoras del modelo para explicar otros fenómenos espectrales. Basándose en la mecánica cuántica ondulatoria, ampliaron los conocimientos anteriores, y en 1928 Paúl Dirac (19021984) logró una descripción cuántico-relativista del electrón, predicando la existencia de la antimateria. En las ecuaciones de Dirac y Pascual Jordán (1902-1980) aparece el cuarto parámetro con característica cuántica, denominado S, además de los ya conocidos N, L y M. MODELO ATÒMICO ACTUAL Con los nuevos aportes se estableció, el modelo atómico actual, llamado también "mecánico cuántico". En este modelo el átomo esta constituido por 2 zonas: El núcleo y la nube electrónica EL NÙCLEO: Ocupa la región central y esta formada por protones y neutrones. Concentra prácticamente toda la masa del átomo. LA NUBE ELECTRÒNICA: Es el espacio exterior del núcleo atómico, donde se mueven los electrones, que a su vez, constituyen niveles y subniveles de energía. El modelo actual especifica que los electrones se mueven en regiones denominadas orbitales.