Evolución de los Modelos Atómicos: Desde Dalton hasta Bohr y Conceptos Clave

Evolución de los Modelos Atómicos y Conceptos Fundamentales

Leyes Fundamentales de la Química

La química se rige por principios esenciales que describen el comportamiento de la materia en las reacciones. Dos de las leyes más importantes son:

Ley de Conservación de la Masa (Antoine Laurent Lavoisier)

En una reacción química, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de las sustancias obtenidas tras el proceso. - Antoine Laurent Lavoisier.

Ley de las Proporciones Definidas (Louis Proust)

Cuando dos o más elementos se combinan para formar un compuesto, lo hacen siempre en una relación de masa constante. - Louis Proust.

Teoría Atómica de Dalton

La teoría atómica de Dalton fue un pilar fundamental para la comprensión de la materia y las reacciones químicas.

Hipótesis de la Teoría Atómica de Dalton

• La materia está constituida por átomos.
• Los átomos son indivisibles y no se modifican en las reacciones químicas.
• Todos los átomos de un mismo elemento químico son idénticos en masa y propiedades.
• Los átomos de diferentes elementos químicos tienen masa y propiedades diferentes.
• Los compuestos están formados por la unión de átomos de distintos elementos.
• En las reacciones químicas, los átomos se recombinan en la proporción numérica más sencilla posible.

Limitaciones del Modelo de Dalton

En la teoría atómica de Dalton, la identificación de algunos elementos y compuestos es errónea. Se trata de un modelo elemental, pero explica adecuadamente los aspectos ponderales de las reacciones químicas.

Descubrimiento del Electrón y Modelo de Thomson

Los Rayos Catódicos

Los rayos catódicos son corrientes de electrones observados en tubos de vacío, es decir, tubos de cristal equipados con al menos dos electrodos: un cátodo (electrodo negativo) y un ánodo (electrodo positivo), en una configuración conocida como diodo. Cuando se calienta el cátodo, emite una cierta radiación que viaja hacia el ánodo. Si las paredes internas de vidrio detrás del ánodo están cubiertas con un material fluorescente, brillan intensamente. Una capa de metal colocada entre los electrodos proyecta una sombra en la capa fluorescente.

Modelo Atómico de Thomson

Thomson propuso un modelo de átomo formado por unas partículas con carga eléctrica negativa (electrones), inmersas en un fluido de carga eléctrica positiva, que daba como resultado un átomo eléctricamente neutro. Este modelo explicaba los fenómenos conocidos hasta entonces:

• La materia es eléctricamente neutra.
• Los electrones salían de los átomos al someterlos a potenciales eléctricos intensos.
• Los electrones eran idénticos para todos los tipos de átomo.

El Experimento de Rutherford y el Modelo Nuclear

El Experimento de la Lámina de Oro de Rutherford

E. Rutherford lanzó partículas alfa, que tienen carga eléctrica positiva, a modo de proyectiles sobre una lámina muy delgada de oro, y observó que la mayoría de las partículas atravesaban la lámina sin desviarse, algunas se desviaban y otras parecían rebotar.

El Modelo Atómico Nuclear

El modelo atómico nuclear distingue dos partes del átomo: el núcleo y la corteza.

• Núcleo: Es muy pequeño en comparación con el volumen total del átomo y concentra casi toda su masa. Contiene protones y neutrones, y posee carga eléctrica positiva.
• Corteza: Es la zona donde los electrones se mueven en torno al núcleo y posee carga eléctrica negativa.

El radio de los átomos se mide en ángstrom.

Conceptos Atómicos Fundamentales

Número Atómico (Z)

El número atómico (Z) es el número de protones que tiene un átomo.

Número Másico (A)

El número másico (A) de un átomo es el número de partículas que hay en su núcleo, es decir, la suma de sus protones y de sus neutrones.

Isótopos

Se llaman isótopos a los átomos que tienen el mismo número atómico pero distinto número másico.

Orbital

Un orbital es una región del espacio donde hay una probabilidad muy alta de encontrar al electrón.

Iones

Los iones son átomos que han perdido o ganado electrones en su corteza electrónica. Pueden ser cationes (ion positivo) o aniones (ion negativo).

Configuración Electrónica

Se denomina configuración electrónica de un átomo a la forma en la que se distribuyen sus electrones en los distintos niveles y subniveles.

Modelo Atómico de Bohr

El modelo atómico de Bohr afirma que los electrones solo pueden ocupar unas órbitas determinadas en la corteza atómica (niveles de energía).