Modelos Atómicos y Estructura Atómica

Modelo Atómico de Thomson

En 1897, Thomson midió la carga específica de los electrones (carga/masa): q/m = -1,76 · 10⁸ C/g

En 1911, Millikan determinó su carga, que con el valor de la carga específica permitió el cálculo de la masa: qe = -1,6 · 10^-19 C

me = 9,11 · 10^-31 kg

La masa del electrón resultó ser unas 1840 veces inferior a la correspondiente a un átomo de Hidrógeno, el átomo más ligero.

Modelo Atómico de Kelvin-Thomson

Desde el punto de vista de estos autores, el átomo estaba formado por una esfera con carga positiva con los electrones dispuestos en su interior inmóviles, en posiciones estables.

La carga total positiva de la esfera neutralizaba a la carga negativa de los electrones. De este modo el átomo era eléctricamente neutro.

Thomson calculó que para más de seis electrones el átomo sería estable suponiendo que los electrones se disponen en series de anillos concéntricos.

Modelo Atómico de Rutherford

En 1911, Rutherford y sus colaboradores Geiger y Mardsen bombardearon con partículas alfa láminas muy delgadas de metal (aluminio, oro), observando la posterior trayectoria de las partículas.

1. Las partículas alfa poseen carga positiva (dos veces la del electrón).
2. Poseen una gran masa: mα = 8.000 · me
3. Tienen una alta velocidad: vα = 20.000 km/s.

Para Rutherford, el átomo está formado por núcleo y corteza. Entre ambos hay espacio vacío. El núcleo contiene casi la totalidad de la masa del átomo y carga positiva. En la corteza se sitúan los electrones, moviéndose en torno al núcleo. La carga positiva del núcleo neutraliza exactamente a la carga negativa de los electrones. El límite de la corteza se sitúa a una distancia del centro del átomo del orden de 10^-10 m. El núcleo posee un radio de unos 10^-14 m.

Número Atómico y Número Másico

Número atómico (Z) de un átomo

Coincide con el número de protones de su núcleo y, dada la neutralidad eléctrica del átomo, con el número de electrones de la corteza.

Z = (nº de p⁺ núcleo) = (nº de e^- corteza)

Número másico (A) de un átomo

Coincide con la suma de protones y neutrones de su núcleo.

A = (nº de p⁺) + (nº de n⁰)

A = Z + N

Isótopos

Las propiedades químicas de los isótopos de un mismo elemento son idénticas. Esto se debe a que los isótopos de un mismo elemento poseen el mismo número de electrones, de los que dependen las propiedades químicas. Difieren sin embargo en sus propiedades físicas: temperatura de fusión, ebullición, densidad…

Los elementos químicos que se encuentran en la naturaleza son mezclas de isótopos.