Instituto Universitario PolitécnicoSantiago Mariño - Extensión Porlamar

Sistema de Aprendizaje interactivo a DistanciaQuímica

ORIGEN DE LA TEORÍA ATÓMICA

Bachiller:Reyes Silva, Yarialky EmperatrizCI:26469631Nº 04123579247Ingeniería Civil

INTRODUCCIÓN

Cada sustancia del universo, las piedras, el mar, los planetas y hasta las estrellas más lejanas, están enteramente formadas por pequeñas partículas llamadas átomos. Son tan pequeñas que no es posible fotografiarlas, para hacernos una idea de su tamaño, un punto de esta línea puede contener dos mil millones de átomos. Estas pequeñas partículas son estudiadas por la química, ciencia que surgió en la edad media y que estudia la materia; pero si nos adentramos en la materia nos damos cuenta de que está formada por átomos.

Para comprender estos átomos a lo largo de la historia diferentes científicos han enunciado una serie de teorías que nos ayudan a comprender la complejidad de estas partículas.

ORIGEN DE LA TEORÍA ATÓMICA

Cinco siglos antes de Cristo, los filósofos griegos se preguntaban si la materia podía ser dividida indefinidamente o si llegaría a un punto, que tales partículas, fueran indivisibles. Es así, como Demócrito formula la teoría de que la materia se compone de partículas indivisibles, a las que llamó átomos. En 1803 el químico inglés John Dalton propone una nueva teoría sobre la constitución de la materia. Según Dalton toda la materia se podía dividir en dos grandes grupos: los elementos y los compuestos. La teoría de Dalton seguía considerando el hecho de que los átomos eran partículas indivisibles.

ORIGEN DE LA TEORÍA ATÓMICA

Hacia finales del siglo XIX, se descubrió que los átomos no son indivisibles, pues se componen de varios tipos de partículas elementales. La primera en ser descubierta fue el electrón en el año 1897 por el investigador Sir Joseph Thomson, quién recibió el Premio Nobel de Física en 1906. El núcleo del átomo se descubre gracias a los trabajos realizados en la Universidad de Manchester, bajo la dirección de Ernest Rutherford entre los años 1909 a 1911.

TEORÍA ATÓMICA

La descripción básica de la constitución atómica, reconoce la existencia de partículas con carga eléctrica negativa, llamados electrones, los cuales giran en diversas órbitas (niveles de energía) alrededor de un núcleo central con carga eléctrica positiva. El átomo en su conjunto y sin la presencia de perturbaciones externas es eléctricamente neutro.

El núcleo lo componen los protones con carga eléctrica positiva, y los neutrones que no poseen carga eléctrica.

El tamaño de los núcleos atómicos para los diversos elementos están comprendidos entre una cien milésima y una diez milésima del tamaño del átomo.

TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

Las ideas básicas de su teoría, publicadas en 1808 y 1810 pueden resumirse en los siguientes puntos:

• La materia está formada por partículas muy pequeñas para ser vistas, llamadas átomos.

• Los átomos de un elemento son idénticos en todas sus propiedades, incluyendo el peso.

• Diferentes elementos están formados por diferentes átomos.• Los compuestos químicos se forman de la combinación de átomos de dos o más

elementos, en un átomo compuesto; o lo que es lo mismo, un compuesto químico es el resultado de la combinación de átomos de dos o más elementos en una proporción numérica simple.

• Los átomos son indivisibles y conservan sus características durante las reacciones químicas.

• En cualquier reacción química, los átomos se combinan en proporciones numéricas simples.

Otras Leyes que concordaban con la teoría de Dalton:

• Ley de la Conservación de la Masa: La Materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

• Ley de las Proporciones Definidas: Un Compuesto Puro siempre contiene los mismos elementos combinados en las mismas proporciones en masa.

• Ley de las Proporciones Múltiples: Cuando dos elementos A y B forman más de un compuesto, las cantidades de A que se combinan en estos compuestos, con una cantidad fija de B, están en relación de números pequeños enteros.

TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

Una serie de estudios que empezaron en la década de 1850 demostraron que el átomo posee una estructura interna, es decir, está formados por partículas aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas: electrones, protones y neutrones. Los electrones son partículas subatómicas, las cuales poseen una carga negativa. Dado que son neutros, cada átomo deberá tener igual número de cargas positivas que negativas para mantener su neutralidad eléctrica. Siendo así, se nombraron a las cargas positivas del átomo como protones.

James Chadwick llevó a cabo una serie de experimentos que demostraron que existen partículas eléctricamente neutras con masa ligeramente mayor que la de los protones, las cuales llamó neutrones.

MODELOS ATOMICOSEl Modelo de Thomson.

Thomson sugiere un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia del electrón, descubierto por él en 1897. Su modelo era estático, pues suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo y que el conjunto era eléctricamente neutro. Con este modelo se podían explicar una gran cantidad de fenómenos atómicos conocidos hasta la fecha. Posteriormente, el descubrimiento de nuevas partículas y los experimentos llevado a cabo por Rutherford demostraron la inexactitud de tales ideas.

En el caso de que el átomo perdiera un electrón, la estructura quedaría positiva; y si ganaba, la carga final sería negativa. De esta forma, explicaba la formación de iones; pero dejó sin explicación la existencia de las otras radiaciones.

MODELOS ATOMICOSEl Modelo de Ernest Rutherford.

Basado en los resultados de su trabajo, que demostró la existencia del núcleo atómico, Rutherford sostiene que casi la totalidad de la masa del átomo se concentra en un núcleo central muy diminuto de carga eléctrica positiva. Los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. Estos poseen una masa muy ínfima y tienen carga eléctrica negativa. La carga eléctrica del núcleo y de los electrones se neutralizan entre sí, provocando que el átomo sea eléctricamente neutro.

Sin embargo, este modelo sirvió de base para el modelo propuesto por su discípulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio del núcleo atómico, por lo que a Rutherford se le conoce como el padre de la era nuclear.

El Modelo de Bohr.Este modelo también se llama Bohr-Rutherford. En el modelo de Bohr se

introdujo ya la teoría de la mecánica cuántica que pudo explicar cómo giraban los electrones alrededor del núcleo del átomo. Los electrones al girar entorno al núcleo definían unas órbitas circulares estables que Bohr explicó como que los electrones se pasaban de unas órbitas a otras para ganar o perder energía.

Demostró que cuando un electrón pasaba de una órbita más externa a otra más interna emitía radiación electromagnética. Cada órbita tiene un nivel diferente de energía.

NÚMERO ATÓMICO, NÚMERO DE MASA E ISÓTOPOS

• Número atómico: se identifica con la letra Z (por el término alemán zahl); indica la cantidad de protones que se encuentra presente en el núcleo de un átomo. Este número, por lo tanto, se encarga de definir la configuración electrónica del átomo y permite el ordenamiento de los diversos elementos químicos en la tabla periódica, que comienza con el hidrógeno (Z=1) y sigue con el helio, el litio, el berilio, el boro, el carbono y el nitrógeno. Si el átomo es neutro, el número de electrones coincide con el de protones y da Z.

NÚMERO ATÓMICO, NÚMERO DE MASA E ISÓTOPOS

• Número de Masa: El Número másico nos indica el número total de partículas que hay en el núcleo, es decir, la suma de protones y neutrones. Se representa con la letra A y se sitúa como superíndice a la izquierda del símbolo del elemento. Por ejemplo el número másico del carbono es 12 ya que posee 6 protones y 6 neutrones.

NÚMERO ATÓMICO, NÚMERO DE MASA E ISÓTOPOS

• Isotopos: Se conoce como isótopo a las variedades de átomos que tienen el mismo número atómico y que, por lo tanto, constituyen el mismo elemento aunque tengan un diferente número de masa. Los átomos que son isótopos entre sí tienen idéntica cantidad de protones en el núcleo y se encuentran en el mismo lugar dentro de la tabla periódica. El término isotopo que ahora nos ocupa tenemos que decir que tiene su origen etimológico en el griego y es que se compone de dos partes de dicha lengua: isos que puede traducirse como “igual” y topos que significa “lugar”.

LA TABLA PERIÓDICA

La tabla periódica clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos. Los elementos se dividen en tres categorías: metales, no metales y metaloides. Un metal es un buen conductor del calor y la electricidad; mientras que un no metal generalmente es mal conductor del calor y la electricidad. Un metaloide presenta propiedades intermedias entre los metales y los no metales.

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