Descubrimiento y Estructura del Átomo: Desde los Tubos de Descarga hasta el Modelo de Bohr

Clasificación de los Elementos en la Tabla Periódica

Los elementos en la tabla periódica se pueden clasificar en los siguientes grupos:

• Grupo 1: Alcalinos
• Grupo 2: Alcalinotérreos
• Grupo 13: Térreos
• Grupo 14: Carbonoideos
• Grupo 15: Nitrogenoideos
• Grupo 16: Anfígenos
• Grupo 17: Halógenos
• Grupo 18: Gases nobles
• Grupos 3 al 12: Metales de transición
• Serie 4f: Lantánidos
• Serie 5f: Actínidos
• Series 4f y 5f: Metales de transición interna

Descubrimiento de la Estructura Atómica

La mayoría de las experiencias que pusieron de manifiesto que el átomo está formado por partículas más pequeñas se realizaron en tubos de descarga de gases. Estos tubos son de vidrio, contienen gas a muy baja presión y un cátodo y un ánodo conectados por un generador de alto voltaje.

Científicos y sus Descubrimientos

• Thomson: Descubrió el electrón (e-)
• Millikan: Midió la carga del electrón y descubrió que es 1,6 x 10^-19 C
• Goldstein: Descubrió el protón
• Chadwick: Descubrió el neutrón

Conclusiones de los Descubrimientos

Tras estos descubrimientos se puso de manifiesto que:

• El átomo es divisible
• Los electrones tienen carga eléctrica negativa
• El átomo tiene carga eléctrica positiva
• El átomo es eléctricamente neutro

Modelo Atómico de Rutherford

Rutherford elaboró un modelo de átomo nuclear. Según este modelo:

• El átomo constituye un espacio fundamentalmente vacío
• Contiene un núcleo en el que se concentra su masa, aportada por protones (p+) y neutrones
• La carga positiva se concentra en el núcleo
• Los electrones giran a gran velocidad alrededor del núcleo y están separados de este por una gran distancia

Un anión es un átomo que gana electrones, y un catión es un átomo que pierde electrones (no gana protones).

Experimento de Rutherford, Geiger y Marsden

Tras el experimento de Rutherford y sus colaboradores Geiger y Marsden, observaron que:

• Las partículas que atravesaron el átomo sin desviarse se debe a que este, en su mayor parte, es espacio vacío
• Las partículas que se desviaron pasaron cerca del núcleo y fueron repelidas
• Las que rebotaron chocaron directamente con el núcleo

El modelo de Rutherford justifica la electrización de la materia y la formación de iones, pero no la existencia de los espectros ni que estos sean discontinuos.

Modelo Atómico de Bohr

Bohr elaboró el primer modelo de los niveles de energía. Propuso tres postulados:

1. No existe energía en la órbita del electrón
2. Los electrones se mueven en niveles energéticos, y estos serán más energéticos cuanto más alejados estén del núcleo
3. El electrón emite o absorbe energía en forma de radiación electromagnética al cambiar de nivel energético

Propiedades de Metales y No Metales

Elementos metálicos:

• Poseen un brillo metálico característico
• Son buenos conductores del calor y la electricidad
• Son dúctiles y maleables
• Son sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio

Elementos no metálicos:

• No tienen brillo
• Son malos conductores
• A temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos
• Suelen tener puntos de fusión bastante bajos