Teora atmica de la materiatomo es la porcin ms pequea de la materia.El primero en utilizar este trmino fue Demcrito (filsofo griego, del ao 500 a.de C.), porque crea que todos los elementos estaban formados por pequeas partculas INDIVISIBLES. tomo, en griego, significa INDIVISIBLE. Es la porcin ms pequea de la materia. Los tomos son la unidad bsica estructural de todos los materiales de ingeniera.En la actualidad no cabe pensar en el tomo como partcula indivisible, en l existen una serie de partculas subatmicas de las que protones neutrones y electrones son las ms importantes.Los tomos estn formados por un ncleo, de tamao reducido y cargado positivamente, rodeado por una nube de electrones, que se encuentran en la corteza.ELECTRNEs una partcula elemental con carga elctrica negativa igual a 1,602 10-19 Coulomb y masa igual a 9,1093 10-28 g, que se encuentra formando parte de los tomos de todos los elementos.NEUTRNEs una partcula elemental elctricamente neutra y masa ligeramente superior a la del protn (mneutrn=1.675 10-24 g), que se encuentra formando parte de los tomos de todos los elementos.PROTNEs una partcula elemental con carga elctrica positiva igual a 1,602 10-19 Coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrn (mprotn=1.673 10-24 g). La misma se encuentra formando parte de los tomos de todos los elementos.La nube de carga electrnica constituye de este modo casi todo el volumen del tomo, pero, slo representa una pequea parte de su masa. Los electrones, particularmente la masa externa determinan la mayora de las propiedades mecnicas, elctrica, qumicas, etc., de los tomos, y as, un conocimiento bsico de estructura atmica es importante en el estudio bsico de los materiales de ingeniera. TeorasDesde la antigedad, el hombre ha intentado describirlo y explicarlo. La historia del tomo se podra decir comienza en la Antigua Grecia con los filsofos Demcrito, Leucipo y Epicuro quienes postularon que deba existir una unidad indivisible que formara todos los cuerpos existentes. Posteriormente, el siguiente avance lo realiz el francs Lavoisier en 1773 al decir que la materia no se crea ni se destruye, slo se transforma. El ingls Dalton, a principios del siglo XIX, postul que la materia estaba compuesta por tomos esfricos idnticos para cada elemento, pero cada elemento era distinto a otro. Seguido a Dalton, el francs Avogadro comenz a distinguir la diferencia entre un tomo y una molcula; sta ltima est compuesta por ms de un tomo pese a que sea del mismo elemento, por ejemplo O3 , molcula de ozono compuesta por tres tomos de oxgeno. En 1869, el ruso Ivanovich crea por primera vez una clasificacin de los elementos, rigindose por la masa atmica de cada uno, siendo de esta manera el precursor de la tabla peridica.Al igual que la teora atmica, el modelo atmico tambin posee una historia de descubrimientos, cuyos principales protagonistas fueron Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, y por ltimo Schrdinger quien postul el modelo ms aceptado por la comunidad de cientficos de la actualidad. Este modelo responde a la mecnica cuntica, y tiene la particularidad de describir a los electrones por medio de una funcin de onda (descripcin del estado fsico de un sistema de partculas) y no en rbitas en torno al ncleo como s lo hicieron el resto de los cientficos. Sostiene que en el tomo existen nubes de electrones que rodean al ncleo y se encuentran difusos en el espacio.Los tomos cuando se encuentran en su estado basal poseen la misma cantidad de protones y electrones. Pero hay casos en que estos pueden experimentar alguna carga elctrica, ya sea positiva o negativa. A stos se les llama tomos ionizados. En caso de que la carga sea positiva, el tomo tuvo que haber perdido uno o ms electrones quedando de esta manera ms protones, ese in recibe el nombre de catin. En caso de que la carga sea negativa, el tomo recibi uno o ms electrones y adquiere el nombre de anin. La electrizacin de un tomo (perder o ganar electrn) ocurre como consecuencia del contacto, frotamiento o induccin con otro.A cada tomo le corresponde un elemento, y hay un nmero agotado de elementos en la Tierra, exactamente 118. Un elemento combinado con otro forma un compuesto, de esta manera hay un sinfn de compuestos en la Tierra.La teora atmica de Dalton.John Dalton (1766-1844). Qumico y fsico britnico. Cre una importante teora atmica de la materia. En 1803 formul la ley que lleva su nombre y que resume las leyes cuantitativas de la qumica (ley de la conservacin de la masa, realizada por Lavoisier; ley de las proporciones definidas, realizada por Louis Proust; ley de las proporciones mltiples, realizada por l mismo). Su teora se puede resumir en:1.- Los elementos qumicos estn formados por partculas muy pequeas e indivisibles llamadas tomos.2.- Todos los tomos de un elemento qumico dado son idnticos en su masa y dems propiedades.3.- Los tomos de diferentes elementos qumicos son distintos, en particular sus masas son diferentes.4.- Los tomos son indestructibles y retienen su identidad en los cambios qumicos.5.- Los compuestos se forman cuando tomos de diferentes elementos se combinan entre s, en una relacin de nmeros enteros sencilla, formando entidades definidas (hoy llamadas molculas).Representacin de distintos tomos segn Dalton:

Esto quera decir que un tomo de oxgeno ms un tomo de hidrgeno daba un tomo o molcula de agua.La formacin de agua a partir de oxgeno e hidrgeno supone la combinacin de tomos de estos elementos para formar "molculas" de agua. Dalton, equivocadamente, supuso que la molcula de agua contena un tomo de oxgeno y otro de hidrgeno.Dalton, adems de esta teora cre la ley de las proporciones mltiples. Cuando los elementos se combinan en ms de una proporcin, y aunque los resultados de estas combinaciones son compuestos diferentes, existe una relacin entre esas proporciones.Cuando dos elementos se combinan para formar ms de un compuesto, las cantidades de uno de ellos que se combina con una cantidad fija del otro estn relacionadas entre s por nmeros enteros sencillos.A mediados del siglo XIX, unos aos despus de que Dalton enunciara se teora, se desencaden una serie de acontecimientos que fueron introduciendo modificaciones al modelo atmico inicial.De hecho, el mundo atmico es tan infinitamente pequeo para nosotros que resulta muy difcil su conocimiento. Nos hallamos frente a l como si estuvisemos delante de una caja cerrada que no se pudiese abrir. Para conocer su contenido solamente podramos proceder a manipular la caja (moverla en distintas direcciones, escuchar el ruido, pesarla...) y formular un modelo de acuerdo con nuestra experiencia. Este modelo sera vlido hasta que nuevas experiencias nos indujeran a cambiarlo por otro. De la misma manera se ha ido construyendo el modelo atmico actual; de Dalton hasta nuestros das se han ido sucediendo diferentes experiencias que han llevado a la formulacin de una serie de modelos invalidados sucesivamente a la luz de nuevos acontecimientos.El modelo atmico de Thomsom.Thomson, sir Joseph john (1856-1940). Fsico britnico. Segn el modelo de Thomson el tomo consista en una esfera uniforme de materia cargada positivamente en la que se hallaban incrustados los electrones de un modo parecido a como lo estn las semillas en una sanda. Este sencillo modelo explicaba el hecho de que la materia fuese elctricamente neutra, pues en los tomos de Thomson la carga positiva era neutralizada por la negativa. Adems los electrones podran ser arrancados de la esfera si la energa en juego era suficientemente importante como suceda en los tubos de descarga.J. J. Thomson demostr en 1897 que estos rayos se desviaban tambin en un campo elctrico y eran atrados por el polo positivo, lo que probaba que eran cargas elctricas negativas. Calcul tambin la relacin entre la carga y la masa de estas partculas.Para este clculo realiz un experimento: hizo pasar un haz de rayos catdicos por un campo elctrico y uno magntico.Cada uno de estos campos, actuando aisladamente, desviaba el haz de rayos en sentidos opuestos. Si se dejaba fijo el campo elctrico, el campo magntico poda variarse hasta conseguir que el haz de rayos siguiera la trayectoria horizontal original; en este momento las fuerzas elctricas y magntica eran iguales y, por ser de sentido contrario se anulaban.El segundo paso consista en eliminar el campo magntico y medir la desviacin sufrida por el haz debido al campo elctrico. Resulta que los rayos catdicos tienen una relacin carga a masa ms de 1.000 veces superior a la de cualquier ion.Esta constatacin llev a Thomson a suponer que las partculas que forman los rayos catdicos no eran tomos cargados sino fragmentos de tomos, es decir, partculas subatmicas a las que llam electrones.Las placas se colocan dentro de un tubo de vidrio cerrado, al que se le extrae el aire, y se introduce un gas a presin reducida. El modelo de Rutherford.Sir Ernest Rutherford (1871-1937), famoso hombre de ciencia ingls que obtuvo el premio Nobel de qumica en 1919, realiz en 1911 una experiencia que supuso en paso adelante muy importante en el conocimiento del tomo.La experiencia de Rutherford consisti en bombardear con partculas alfa una finsima lmina de oro. Las partculas alfa atravesaban la lmina de oro y eran recogidas sobre una pantalla de sulfuro de cinc.La importancia del experimento estuvo en que mientras la mayora de partculas atravesaban la lmina sin desviarse o siendo desviadas solamente en pequeos ngulos, unas cuantas partculas eran dispersadas a ngulos grandes hasta 180.El hecho de que slo unas pocas radiaciones sufriesen desviaciones hizo suponer que las cargas positivas que las desviaban estaban concentradas dentro de los tomos ocupando un espacio muy pequeo en comparacin a todo el tamao atmico; esta parte del tomo con electricidad positiva fue llamado ncleo.Rutherford posea informacin sobre el tamao, masa y carga del ncleo, pero no tena informacin alguna acerca de la distribucin o posicin de los electrones.En el modelo de Rutherford, los electrones se movan alrededor del ncleo como los planetas alrededor del sol. Los electrones no caan en el ncleo, ya que la fuerza de atraccin electrosttica era contrarrestada por la tendencia del electrn a continuar movindose en lnea recta. Este modelo fue satisfactorio hasta que se observ que estaba en contradiccin con una informacin ya conocida en aquel momento: de acuerdo con las leyes del electromagnetismo, un electrn o todo objeto elctricamente cargado que es acelerado o cuya direccin lineal es modificada, emite o absorbe radiacin electromagntica.El electrn del tomo de Rurherford modificaba su direccin lineal continuamente, ya que segua una trayectoria circular. Por lo tanto, debera emitir radiacin electromagntica y esta radiacin causara la disminucin de la energa del electrn, que en consecuencia debera describir una trayectoria en espiral hasta caer en el ncleo. El modelo de Rutherford fue sustituido por el de Bohr unos aos ms tarde. El modelo atmico de Bhor.Niels Bohr (1885-1962 fue un fsico dans que aplic por primera vez la hiptesis cuntica a la estructura atmica, a la vez que busc una explicacin a los espectros discontinuos de la luz emitida por los elementos gaseosos. Todo ello llev a formular un nuevo modelo de la estructura electrnica de los tomos que superaba las dificultades del tomo de Rutherford.Este modelo implicaba los siguientes postulados:1.- El electrn tena ciertos estados definidos estacionarios de movimiento (niveles de energa) que le eran permitidos; cada uno de estos estados estacionarios tena una energa fija y definida.2.- Cuando un electrn estaba en uno de estos estados no irradiaba pero cuando cambiaba de estado absorba o desprenda energa.3.- En cualquiera de estos estados, el electrn se mova siguiendo una rbita circular alrededor del ncleo.4.- Los estados de movimiento electrnico permitidos eran aquellos en los cuales el momento angular del electrn (m v r ) era un mltiplo entero de h/2 3.14.Vemos pues que Bohr aplicaba la hiptesis cuntica por Planck en 1900.La teora ondulatoria electromagntica de la luz era satisfactoria en cuanto explicaba algunos fenmenos pticos tales como la difraccin o la dispersin, pero no explicaba otros fenmenos tales como la irradicacin de un cuerpo slido caliente. Planck resolvi el problema suponiendo que un sistema mecnico no poda tener cualquier valor de la energa, sino solamente ciertos valores.As, en un cuerpo slido caliente que irradia energa, Planck consider que una onda electromagntica de frecuencia era emitida por un grupo de tomos que circulaba con la misma frecuencia.Aplicando esta hiptesis a la estructura electrnica de los tomos se resolva la dificultad que presentaba el tomo de Rutherford. El electrn, al girar alrededor del ncleo, no iba perdiendo la energa, sino que se situaba en unos estados estacionarios de movimiento que tenan una energa fija. Un electrn slo perda o ganaba energa cuando saltaba de un estado (nivel) a otro.Por otro lado, el modelo de Bohr supona una explicacin de los espectros discontinuos de los gases, en particular del ms sencillo de todos, el hidrgeno. Una raya de un espectro corresponda a una radiacin de una determinada frecuencia.Por qu un elemento emite solamente cierta frecuencia? Veamos la respuesta:En condiciones normales los electrones de un tomo o ion se sitan en los niveles de ms baja energa. Cuando un tomo recibe suficiente energa, es posible que un electrn salte a un nivel superior a aquel en que se halla. Este proceso se llama excitacin. Un electrn excitado se halla en un estado inestable y desciende a un nivel inferior, emitiendo una radiacin cuya energa ser igual a la diferencia de la que tienen los dos niveles.La energa del electrn en el tomo es negativa porque es menor que la energa del electrn libre.Al aplicar la frmula de Bohr a otros tomos se obtuvieron resultados satisfactorios, al coincidir el pronstico con el resultado experimental de los espectros de estos tomos.El modelo de Thomson presentaba un tomo esttico y macizo. Las cargas positivas y negativas estaban en reposo neutralizndose mutuamente. Los electrones estaban incrustados en una masa positiva como las pasas en un pastel de frutas. El tomo de Rutherford era dinmico y hueco, pero de acuerdo con las leyes de la fsica clsica inestable. El modelo de Bohr era anlogo al de Rutherford, pero consegua salvar la inestabilidad recurriendo a la nocin de cuantificacin y junto con ella a la idea de que la fsica de los tomos deba ser diferente de la fsica clsica. Propiedades del tomo.Atendiendo a las caractersticas estructurales del tomo las propiedades de este varan. As por ejemplo los tomos de que tienen el mismo nmero de electrones de valencia que poseen distintos nmeros atmicos poseen caractersticas similares.Los tomos estn formados por un ncleo que posee una serie de partculas subatmicas. Alrededor del ncleo se hallan en diferentes rbitas los electrones.Las partculas subatmicas de las que se compone el ncleo son los protones y los neutrones. Los tomos son elctricamente neutros. Luego, si contienen electrones, cargados negativamente, deben contener tambin otras partculas con carga positiva que corresponden a la carga de aquellos. Estas partculas estables con signo positivo se las llam protn. Su masa es igual a 1,6710-27 kg.Con estas dos partculas, se intent construir todos los tomos conocidos, pero no pudo ser as porque faltaban unas de las partculas elementales del ncleo que fue descubierto por J. Chadwick en 1932 y que se llam neutrn. Esta partcula era de carga nula y su masa es ligersimamente superior a la del protn (1,6748210-27kg.).Situados en rbitas alrededor del ncleo se hallan los electrones, partculas estables de carga elctrica negativa y con una masa igual a 9,1110-31kg. El modelo de Bohr explica el espectro del tomo de hidrgeno, pero no los de tomos mayores. Para explicar estos y otros fenmenos ha surgido la mecnica cuntica. Aqu como en el modelo de Bohr, un electrn atmico slo puede ocupar determinados niveles de energa. Ahora bien cada nivel de energa posee uno o ms subniveles de energa.El primer nivel de energa principal, n =1, posee un subnivel; el segundo posee dos, el tercero tres y as sucesivamente.En el modelo de Bohr, los electrones giran en torno al ncleo siguiendo rbitas circulares, pero hoy sabemos que un electrn en un subnivel de energa dado se mueve aunque la mayor parte del tiempo se encuentra en una regin del espacio ms o menos definida, llamada orbital.Los orbitales se nombran igual que su subnivel de energa correspondiente.La energa radiante, o radiacin electromagntica, que el Sol llega a la Tierra a travs del espacio, en forma de ondas. El resultado de la separacin de los componentes de distinta longitud de onda de la luz o de otra radiacin forman el espectro electromagntico.Las radiaciones electromagnticas se dividen en distintos tipos (rayos gamma, rayos X, ultravioleta, etc. segn el valor de lo que se denomina "longitud de onda", que es la distancia entre dos crestas consecutivas de la onda.Cuando un haz de luz formado por rayos de distinta frecuencia atraviesa un prisma ptico, se dispersan en las diferentes radiaciones que se recogen en una pantalla en forma de espectro. El espectro puede ser estudiado en laboratorios gracias al espectrgrafo, un aparato que consta fundamentalmente de una rendija por la que entra el haz de luz, una lente, un prisma de dispersin y una placa fotogrfica, estos se empezaron a utilizar a partir de 1859.Los espectros pueden ser continuos o discontinuos. Los espectros continuos son los que abarca toda la frecuencia de las radiaciones que tienen pasando de una a otra gradualmente, sin saltos. La luz blanca tiene un espectro continuo, formado por siete colores (rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, ail y el violeta) y cada uno de ellos corresponde a radiaciones de una frecuencia determinada; cuando termina un color empieza otro, sin que, entre ellos, hayan ninguna zona oscura. En cambio, los elementos gaseosos de un tubo de descarga emite una luz que posee un espectro discontinuo, es decir, slo contiene determinadas radiaciones, que aparecen en forma de rayas entre las cuales hay una zona oscura.Cuando se descubrieron los rayos X y se observ la fluorescencia que estos rayos producan en las paredes del tubo de vidrio, Becquerel se dedic a investigar si la fluorescencia iba acompaada siempre de radiaciones. Obtuvo los primeros resultados en 1896 al comprobar que el sulfato de uranilo y potasio emitan unas radiaciones que impresionaban las placas fotogrficas, atravesaban cuerpos opacos e ionizaban. El aire. La emisin de estas radiaciones no implicaba que el cuerpo estuviera expuesto a la luz, pues tambin se producan en la oscuridad.Adems los espectros tambin pueden ser el espectro de masas (el que resulta de la separacin de un elemento qumico en sus distintos istopos.El espectro de la luz blanca est constituido por una sucesin de colores (colores del espectro), cada uno de los cuales corresponde a una longitud de onda bien precisa.Un espectro puede ser: de emisin, cuando se obtiene a partir de la radiacin directamente emitida por un cuerpo; de absorcin, cuando es el resultante del paso de la radiacin a travs de un determinado absorbente.Se distingue tambin entre: discretos, o de rayas, constituidos por una serie de lneas aisladas; continuos, que contienen todas las longitudes de onda entre dos lmites, y de bandas, constituidos por una serie de zonas continuas separadas por espacios oscuros.Los tomos producen espectros de lneas, las molculas de bandas y los slidos y lquidos espectros continuos.

Principio de la teora atmica modernaToda la materia est hecha de tomos, que no pueden ser destruidos ni creados.Los tomos estn hechos de electrones, protones y neutrones, no es indivisible pero s es la partcula ms pequea que toma parte en las reacciones qumicas.Los tomos de un elementos pueden tener masas variables, eso se llama istopos.Los tomos de diferentes elementos pueden tener el mismo nmero de masa. Se llaman isobaras.

Cules son las diferencias y similitudes de las teoras atmicas?Dalton crea que la materia estaba compuesta por partculas indivisibles llamadas tomos (incorrecto, diferencia con los otros modelos), sin embargo crea que cada sustancia tena un tipo especfico de tomo, a diferencia de los griegos (correcto, similitud con los otros modelos) Thomson, crea que los tomos eran una esfera de carga positiva uniforme (incorrecto, diferencia con los otros modelos), sin embargo saba de la existencia de partculas pequeas cargadas negativamente, los electrones (correcto, similitud con Rutherford y Bohr, diferencia con Dalton), segn su modelo los electrones estaban distribuidos aleatoriamente en la esfera como las pasas en un pudn (incorrecto diferencia con los otros modelos) Rutherford, crea que la mayor parte de la masa del tomo estaba concentrada en su centro, el ncleo y que este ncleo estaba cargado positivamente (correcto, similitud con Bohr, diferencia con Dalton y Thomson), que los electrones giraban en rbitas alrededor del ncleo como los planetas alrededor del sol (aproximacin, similitud con Bohr, diferencia con Thomson y Dalton) Bohr, el ncleo posee la mayor parte de la masa del tomo, tiene carga positiva, los electrones giran en rbitas alrededor del ncleo (similitud con Rutherford), la aportacin de Bohr fue que propuso que los electrones saltan de un nivel superior a uno inferior liberando energa en forma de fotones de luz (diferencia con los otros modelos)