¿Qué propuso Dalton sobre el átomo?

Dalton propuso que el átomo es una esfera compacta e indivisible y que los átomos de un mismo elemento tienen igual masa y propiedades. Su teoría atómica sentó las bases cuantitativas de la química.

¿Qué demostró el experimento de Rutherford?

Rutherford demostró que los átomos no son macizos y que existe un núcleo pequeño y denso. A partir de ello dedujo un modelo planetario con electrones orbitando alrededor del núcleo.

¿Qué aportó Bohr al modelo atómico?

Bohr propuso que el electrón gira en órbitas circulares con niveles energéticos cuantizados. Así explicó los espectros de emisión mediante transiciones entre niveles.

Evolución de los modelos atómicos: de Demócrito a Bohr

Resumen

El documento repasa las principales propuestas sobre la estructura del átomo, desde la idea corpuscular de Demócrito hasta el modelo de Bohr. Se explican los aportes de Dalton, Thomson y Rutherford, incluido el experimento de la lámina de oro. También incluye nociones de configuración electrónica y un resumen del origen histórico de la química, desde la alquimia hasta Dalton.

Puntos clave

Demócrito consideraba que los átomos eran eternos e indestructibles.
Dalton propuso un átomo como esfera compacta e indivisible, con los átomos de un mismo elemento iguales en masa y propiedades.
Thomson descubrió partículas con carga negativa dentro del átomo, a las que llamó electrones.
Rutherford demostró la existencia de un núcleo pequeño y denso mediante el experimento de la lámina de oro y propuso un modelo planetario.
Bohr propuso electrones en órbitas circulares con niveles energéticos cuantizados, lo que explica los espectros de emisión.
El orden de llenado de subniveles sigue la regla de Aufbau: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, ...

Ponte a prueba

Modelos atómicos

A continuación se presentan las principales propuestas sobre la estructura del átomo, con su autor y aportes fundamentales.

Demócrito (aprox. 460 a.C. – 370 a.C.)

Demócrito consideraba que los átomos eran eternos e indestructibles. Propuso una visión corpuscular de la materia: la realidad está formada por partículas indivisibles que llamó átomos.

Dalton (1808)

Dalton expuso su imagen del átomo mediante la teoría atómica: el átomo es una esfera compacta e indivisible; los átomos del mismo elemento tienen igual masa y propiedades. Contribuyó a la formulación de las leyes clásicas de la química y estableció la base para la nomenclatura y la cuantificación de sustancias.

Thomson (1897)

J. J. Thomson demostró que dentro del átomo hay partículas diminutas con carga negativa, a las que llamó electrones. Su trabajo evidenció que el átomo no es indivisible por completo, sino que contiene subestructuras cargadas.

Rutherford (1911)

Rutherford demostró que los átomos no eran macizos y aportó la existencia del núcleo. Realizó el famoso experimento de la lámina de oro, a partir del cual dedujo un modelo planetario: los electrones se mueven alrededor de un núcleo pequeño y denso, similar a planetas orbitando alrededor del Sol.

Bohr (1913)

Niels Bohr propuso que el electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares y que existen niveles energéticos cuantizados. Explicó los espectros de emisión mediante transiciones entre estos niveles, relacionando así estructura atómica y espectros espectroscópicos.

Configuración electrónica

Capacidades por subnivel:

s = 2
p = 6
d = 10
f = 14

Ejemplos de niveles y subniveles por capa:

1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7s 7p

Orden de llenado (regla de Aufbau, presentado como secuencia):

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

Tabla periódica y origen histórico de la química

Se considera que la alquimia fue un antecedente histórico importante para la química. Los alquimistas suponían que, al combinar los cuatro elementos clásicos, podían cambiar la composición de las sustancias y, en particular, convertirlas en oro; por ello buscaban la piedra filosofal, que según la tradición convertiría en oro aquello que tocara.

Se creía que las piedras, si se fundían en carbón, se convertían en metales.

Las conquistas árabes favorecieron el intercambio de conocimientos y los avances en técnicas y sustancias. Geber (conocido como Jabir ibn Hayyan) es considerado uno de los alquimistas más importantes; descubrió y describió sustancias como el mercurio y el azufre, que se añadieron a la lista de materiales con los cuales trabajaban los alquimistas. Entre los descubrimientos atribuidos a los alquimistas se mencionan: antimonio, bismuto, cinc, ácidos fuertes, cientos de compuestos químicos y sales.

El último gran alquimista que se suele citar es Paracelso, quien introdujo la relevancia de la sal en sus prácticas y teorías.

Robert Boyle (siglo XVII) hizo retroceder el concepto de elementos alquímicos y definió el elemento químico como la sustancia más simple que no puede descomponerse en otra aún más simple mediante procesos químicos conocidos.

A inicios del siglo XIX, Dalton recuperó ideas antiguas como las de Demócrito y propuso su teoría atómica: cada elemento está formado por un tipo especial de átomo, de forma que todos los átomos de un elemento son iguales entre sí en tamaño, forma y peso. Esto marcó el comienzo de una formulación sistemática de la química que ya tenía avances a finales del siglo XVIII, especialmente gracias a Antoine Lavoisier.

Gracias a las ideas de Amedeo Avogadro y de Stanislao Cannizzaro, se pudieron determinar pesos atómicos y fórmulas químicas de muchos compuestos, consolidando la base cuantitativa de la química moderna.