Modelos atómicos, leyes ponderales y principios fundamentales de la física

Modelos atómicos

Thomson: El átomo estaba constituido por una esfera de materia positiva dentro de la cual se encontraban los electrones que neutralizaban la carga.

Rutherford

Rutherford bombardeó con partículas una lámina metálica y colocó una pantalla para observar los impactos. Concluyó que todos los átomos están formados por un núcleo y una corteza. En el núcleo, mucho menor que el radio del átomo, se encuentran los protones y casi toda la masa; el resto del átomo está casi vacío. A gran distancia orbitan los electrones.

Inconvenientes: Este modelo contradice las ecuaciones de Maxwell y no explicaba los espectros atómicos.

Bohr

Postulados de Bohr:

• Cuando un electrón gira en una órbita estacionaria no emite energía; la órbita es estable.
• Sólo son posibles aquellas órbitas que cumplen que su momento cinético es h/2n.
• La energía liberada o absorbida al cambiar un electrón de órbita se emite o absorbe en forma de ondas electromagnéticas cuya frecuencia viene dada por E1 - E2 = h·f.

Leyes ponderales (leyes de la estequiometría clásica)

A continuación se describen las principales leyes ponderales que rigen las reacciones químicas en la química clásica:

Ley de conservación de la masa

En una reacción química la masa se conserva: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos de la reacción.

Ley de la proporción constante (definida)

Cuando dos elementos se combinan, lo hacen siempre en la misma relación de masas.

Ley de las proporciones múltiples

Si una misma cantidad de un elemento reacciona con masas distintas de otro elemento formando compuestos, las masas del segundo elemento mantienen entre sí una relación de números sencillos.

Ley de las proporciones recíprocas

La masa de un elemento que se combina con una masa dada de otro elemento es igual a las masas con que aquellos se combinan entre sí; si no son iguales, son múltiplos.

Ley de los volúmenes de combinación

Los volúmenes de combinación de los gases que intervienen en una reacción química están en una relación sencilla de números enteros.

Principios y leyes de la mecánica clásica

Principio de inercia

Un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza o cuya suma de fuerzas es cero se encuentra en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme.

Principio fundamental de la dinámica (segunda ley de Newton)

La fuerza total o resultante que actúa sobre un cuerpo es igual al producto de su masa inercial por su aceleración: F = m·a.

Principio de acción y reacción (tercera ley de Newton)

Toda acción ejercida por un cuerpo sobre otro (F12) provoca una reacción ejercida por este sobre el primero (F21) de la misma intensidad y dirección pero en sentido contrario: F12 = −F21.

Ley de gravitación universal

Dos masas m1 y m2 separadas a una distancia r se ejercen mutuamente una fuerza de atracción cuya magnitud es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.