Teoría Atómica y Modelos Atómicos: De Dalton a Rutherford

Teoría Atómica de Dalton

Dalton propuso una teoría sobre cómo estaba formada la materia:

1. La materia está formada por pequeñas partículas indivisibles e indestructibles llamadas átomos.
2. Todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales entre sí, tanto en masa como en propiedades.
3. Los compuestos químicos se forman uniéndose átomos de distintos elementos en una proporción sencilla y constante. Los átomos de distinto elemento se pueden combinar en proporciones diferentes para dar compuestos químicos distintos.
4. En las reacciones químicas, los átomos se reagrupan de distinta forma, pero no se alteran.

Suposiciones Falsas:

• Los átomos no son indivisibles, están formados por partículas más pequeñas.
• En las reacciones químicas normales los átomos no se alteran, pero en las reacciones nucleares los átomos se rompen en fragmentos más pequeños.
• No todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales en masa y en propiedades, cada elemento posee varios isótopos.

Descubrimientos Científicos que Propiciaron el Conocimiento del Átomo

2.1. Los Rayos Catódicos

Thomson estudió el comportamiento y propiedades de los rayos catódicos. Descubrió que estaban formados por pequeñísimas partículas que poseían carga negativa. Se las llamó electrones y se considera a J.J. Thomson su descubridor.

2.2. Los Rayos X

Röntgen, trabajando con tubos de rayos catódicos, descubrió unos rayos capaces de impresionar placas fotográficas. Estos rayos no poseen ni masa ni carga eléctrica, sino que son radiaciones electromagnéticas de bastante energía. Röntgen recibió el Premio Nobel de Física por su descubrimiento.

2.3. La Radiactividad

Henri Becquerel descubrió que unas sales de uranio emitían unas radiaciones capaces de velar placas fotográficas. El estudio llevado a cabo por el matrimonio Curie (Pierre y Marie Curie) descubrió que la radiactividad es una propiedad del núcleo de los átomos. Ambos recibieron el Premio Nobel de Física por este descubrimiento. Marie Curie recibió posteriormente un segundo Premio Nobel, esta vez en Química, por el descubrimiento y aislamiento del radio y el polonio.

Tipos de Radiactividad:

• Partículas Alfa: Partículas con bastante masa, carga positiva, poco poder de penetración y velocidad baja. Tienen un gran poder de ionización, ya que al chocar con un átomo le pueden arrancar electrones.
• Partículas Beta: Partículas con menor masa que las alfa, carga negativa y proceden de la desintegración de un neutrón del núcleo del átomo. Tienen un poder de penetración medio y un poder ionizante menor que las alfa.
• Rayos Gamma: Radiaciones electromagnéticas, más energéticas y con un poder de penetración enorme.

Modelos Atómicos

Modelo Atómico de Thomson

El átomo contenía electrones, partículas muy pequeñas y con carga negativa, mientras que el resto del átomo poseía toda la masa y una carga positiva que anulaba a la carga negativa de los electrones para que el átomo fuese neutro en su conjunto, si bien podía ionizarse al ganar o perder electrones. Thomson describió este modelo como un "pudín de pasas", donde el pudín representaba al átomo y las pasas a los electrones.

Modelo Atómico de Rutherford

En su famoso experimento, Rutherford y sus colaboradores colocaron un elemento radiactivo que emitía partículas alfa en una caja de plomo con un orificio por el que salían las partículas dirigidas a una finísima lámina de oro. Todo esto estaba rodeado de una pantalla fluorescente que recogía el impacto de las partículas alfa.

Al estudiar los resultados, observaron que la mayoría de las partículas alfa atravesaban la lámina sin apenas sufrir desviación, algunas se desviaban ligeramente y, sorprendentemente, unas pocas rebotaban en la lámina de oro.

A partir de estas observaciones, Rutherford elaboró un nuevo modelo atómico:

• El átomo es principalmente espacio vacío.
• En su centro se sitúa el núcleo, que tiene carga positiva y concentra casi toda la masa del átomo.
• Girando alrededor del núcleo se encuentran los electrones, con carga negativa y una masa muy pequeña en comparación con el núcleo.

Este modelo se asemeja a un sistema planetario, donde el núcleo sería el Sol y los electrones los planetas que giran a su alrededor.