Quimica

Eduardo huitzil mezeta 2cb

John Dalton modelo atmico

A John Dalton se le conoce sobre todo por desarrollar la teora atmica de los elementos y compuestos. Mientras investigaba la naturaleza de la atmsfera en los primeros aos del siglo XIX, Dalton dedujo la estructura del dixido de carbono y propuso la teora de que cada molcula est compuesta por un nmero definido de tomos. Postul que todos los tomos de un mismo elemento son idnticos entre s y diferentes de los tomos de cualquier otro elemento y los consider como esferas rgidas e indestructibles.A principios del siglo XIX estudi la forma en que los diversos elementos se combinan entre s para formar compuestos qumicos. Aunque muchos otros cientficos, empezando por los antiguos griegos, haban afirmado ya que las unidades ms pequeas de una sustancia eran los tomos, se considera a Dalton una de las figuras ms significativas de la teora atmica porque la convirti en algo cuantitativo. Mostr que los tomos se unan entre s en proporciones definidas.xitos del modelo El modelo atmico de Dalton explicaba por qu las sustancias se combinaban qumicamente entre s slo en ciertas proporciones. Adems el modelo aclaraba que an existiendo una gran variedad de sustancias, estas podan ser explicadas en trminos de una cantidad ms bien pequea de constituyentes elementales o elementos. En esencia, el modelo explicaba la mayor parte de la qumica orgnica del siglo XIX, reduciendo una serie de hechos complejos a una teora combinatoria.

El modelo atmico de Dalton fue expuesto en un libro llamado Nuevo sistema de filosofa qumica, y en sntesis deca lo siguiente:

La materia est formada por partculas pequesimas llamadas tomos. Estos tomos no se pueden dividir ni romper, no se crean ni se destruyen en ninguna reaccin qumica, y nunca cambian. Los tomos de un mismo elemento son iguales entre s, tienen la misma masa y dimensiones; por ejemplo, todos los tomos de hidrgeno son iguales. Por otro lado, los tomos de elementos diferentes, son diferentes; por ejemplo, los tomos de oxgeno son diferentes a los tomos de hidrgeno. Los tomos pueden combinarse para formar compuestos qumicos. Por ejemplo, los tomos de hidrgeno y oxgeno pueden combinarse y formar molculas de agua. Los tomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples. Los tomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar ms de un compuesto. Por ejemplo, un tomo de carbono con uno de oxgeno forman monxido de carbono (CO), mientras que dos tomos de oxgeno con uno de carbono, forman dixido de carbono (CO2)

Modelo atomico de John dalton

Thompson modelo atmico

El fsico britnico Joseph J. Thomson, utilizando los tubos de rayos catdicos inventados por William Crookes, demostr que esos rayos eran partculas con carga negativa (electrones). Propuso en 1898 uno de los primeros modelos atmicos, segn el cual, los electrones eran como `ciruelas' negativas en un `pudn' de materia positiva. La suma total de cargas positivas y negativas deba ser nula.Lo expres as:

"Despus de largas meditaciones acerca de los experimentos, me pareci que eran ineludibles las conclusiones siguientes:1)Los tomos no son indivisibles; porque de ellos se pueden arrancar partculas cargadas de electricidad negativa, por la accin de fuerzas elctricas, el choque de tomos que se mueven con rapidez, la luz ultravioleta o el calor.2)Todas esas partculas son iguales en cuanto a la masa y llevan la misma carga de electricidad negativa, sea cual fuere la especie de tomos de que salgan, y son elementos constitutivos de todo tomo.3)La masa de dichas partculas es menos de un millonsimo de la masa de tomo de hidrgeno"

Millikan modelo atmico

Millikan nebuliz gotitas diminutas de aceite en una cmara que estaba entre placas cargadas elctricamente; es decir, las gotas estaban en un CAMPO ELCTRICO. Cuando el campo era intenso, algunas de las gotitas se movan hacia arriba, sntoma de que portaban una carga negativa muy pequea. Millikan ajust el campo de tal modo que las gotitas estuvieran suspendidas sin moverse. Saba que la fuerza de la gravedad, hacia abajo, estaba equilibrada con exactitud por la fuerza elctrica, hacia arriba, sobre las gotitas inmviles. Su experimento demostr que la carga de cada gota es siempre algn mltiplo de un valor nico, muy pequeo, que propuso es la unidad fundamental de todas las cargas elctricas. Millikan fue el primero en determinar la carga del electrn. Con este valor y con la relacin determinada por Thomson, calcul que la masa del electrn es ms o menos 1/2000 de la masa del tomo ms ligero que se conoce: el tomo de hidrgeno. Esto confirm que el tomo no es ya la mnima partcula de materia. Por sus trabajos en fsica. Millikan recibi el premio Nobel de 1923.

Chadwick Modelo Atmico

En 1932, Chadwick realiz un descubrimiento fundamental en el campo de la ciencia nuclear: descubri la partcula en el ncleo del tomo que pasara a llamarse neutrn, esta partcula no tiene carga elctrica. En contraste con el ncleo de helio (partculas alfa) que est cargado positivamente y por lo tanto son repelidas por las fuerzas elctricas del ncleo de los tomos pesados, esta nueva herramienta para la desintegracin atmica no necesitaba sobrepasar ninguna barrera electrnica, y es capaz de penetrar y dividir el ncleo de los elementos ms pesados. De esta forma, Chadwick allan el camino hacia la fisin del uranio 235 y hacia la creacin de la bomba atmica. Como premio por su descubrimiento se le otorg la Medalla Hughes de la Royal Society en 1932 y el Premio Nobel de fsica en 1935. El electrn, el protn y el neutrn son los componentes fundamentales del tomo que son importantes para la qumica. En la tabla se muestran los valores de carga y de masa de estas tres partculas elementales.Masa y carga de las partculas subatmicasPartcula SubatmicaMasa (g)ColumbsCarga Unitaria

Protn1.67262 10-24+1,6022 10-23+1

Neutrn1.67493 10-2400

Electrn9,10939 10-28-1,6022 10-23-1

Rutherford Modelo Atmico

El fsico britnico Ernest Rutherford y sus colaboradores Hans Geiger y Ernest Marsden bombardearon con partculas (con carga positiva) una lmina muy fina de oro y observaron que, aunque la mayor parte de las partculas la atravesaban sin desviarse, unas pocas sufran una desviacin bastante acusada e incluso algunas rebotaban al llegar a la lmina. Para explicar estos resultados, Rutherford propuso el modelo nuclear del tomo, segn el cual la carga positiva de un tomo y la mayora de su masa estn concentradas en una pequea regin central llamada ncleo. En este modelo, los electrones, con carga negativa, giraban en rbitas alrededor del como los planetas en torno al Sol.El mdelo atmico de Rutherford puede resumirse de la siguiente manera:El tomo posee un ncleo central pequeo, con carga elctrica positiva, que contiene casi toda la masa del tomo.Los electrones giran a grandes distancias alrededor del ncleo en rbitas circulares.La suma de las cargas elctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del ncleo, ya que el tomo es elctricamente neutro.Rutherford no solo dio una idea de cmo estaba organizado un tomo, sino que tambin calcul cuidadosamente su tamao (un dimetro del orden de 10-10m) y el de su ncleo (un dimetro del orden de 10-14m). El hecho de que el ncleo tenga un dimetro unas diez mil veces menor que el tomo supone una gran cantidad de espacio vaco en la organizacin atmica de la materia.

El experimento consista en bombardear una fina lmina de oro con partculas alfa (ncleos de helio). De ser correcto el modelo atmico deThomson, el haz de partculas debera atravesar la lmina sin sufrir desviaciones significativas a su trayectoria. Rutherford observ que un alto porcentaje de partculas atravesaban la lmina sin sufrir una desviacin apreciable, pero un cierto nmero de ellas era desviado significativamente, a veces bajo ngulos de difusin mayores de 90 grados. Tales desviaciones no podran ocurrir si el modelo de Thomson fuese correcto.

Representacin esquemtica de la dispersin de partculasaen los experimentos realizados por Rutherford con lminas de oro. El bombardeo de una lmina de oro con partculasamostr que la mayora de ellas atravesaba la lmina sin desviarse. Ello confirm a Rutherford que los tomos de la lmina deban ser estructuras bsicamente vacas.

Max Planck modelo atmico

En 1900 Planck formul que la energa se radia en unidades pequeas separadas que llamamos cuantos.Avanzando en el desarrollo de esta teora, descubri una constante de naturaleza universal que se conoce como la constante de Planck. La ley de Planck establece que la energa de cada cuanto es igual a la frecuencia de la radiacin multiplicada por la constante universal. Sus descubrimientos, sin embargo, no invalidaron la teora de que la radiacin se propagaba por ondas. Los fsicos en la actualidad creen que la radiacin electromagntica combina las propiedades de las ondas y de las partculas.Los descubrimientos de Planck, que fueron verificados posteriormente por otros cientficos, fueron el nacimiento de un campo totalmente nuevo de la fsica, conocido como mecnica cuntica y proporcionaron los cimientos para la investigacin en campos como el de la energa atmica La teora corpuscular la luz se origina al interior del tomo debido a los saltos cunticos que dan los electrones de una rbita a otra.

Ahora bien, entre mayor es el salto, mayor es la energa que tiene ese fotn de luz que se emite. Existe una relacin entre la energa que transporta una onda de luz y su frecuencia, dicha relacin est representada por:E = h f (la unidad de energia joule J)h es la constante de Planck es h = 6,63 x 10-34 JsLa energa tendr siempre mltiplos de h, por lo que se dice que est cuantizada.En el caso de la luz, colores distintos corresponden a distintas longitudes de onda, o bin, a distintas energas.

Niels Bohr modelo atmico

Tomando como punto de partida el modelo de Rutherford, Niels Bohr trat de incorporar en l la teora de cuantos de energa desarrollada por Max Planck y el efecto fotoelctrico observado por Albert Einstein.

En 1913, Bohr postul la idea de que el tomo es un pequeo sistema solar con un pequeo ncleo en el centro y una nube de electrones que giran alrededor del ncleo. Hasta aqu, todo es como en el modelo Rutherford.

Lo original de la teora de Bohr es que afirma:

a) que los electrones solamente pueden estar en rbitas fijas muy determinadas, negando todas las dems.b) que en cada una de estas rbitas, los electrones tienen asociada una determinada energa, que es mayor en las rbitas ms externas.c) que los electrones no irradian energa al girar en torno al ncleo.d) que el tomo emite o absorbe energa solamente cuando un electrn salta de una rbita a otra.e) que estos saltos de rbita se producen de forma espontnea.f) que en el salto de una rbita a otra, el electrn no pasa por ninguna rbita intermedia.

La caracterstica esencial del modelo de Bohr es que, segn l, los electrones se ubican alrededor del ncleo nicamente a ciertas distancias bien determinadas. El por qu de esta disposicin se estableci ms tarde, cuando el desarrollo de la mecnica cuntica alcanz su plena madurez.

El modelo de Bohr es muy simple y recuerda al modelo planetario de Coprnico, los planetas describiendo rbitas circulares alrededor del Sol.

El electrn de un tomo describe tambin rbitas circulares, pero los radios de estas rbitas no pueden tener cualquier valor, sino valores fijos.

Cuando un electrn salta de una rbita a otra, lo hace sin pasar por rbitas intermedias. Esto es una afirmacin que rompe las ideas normales que tenemos, porque no podemos visualizar cmo sucede esto exactamente.

Es pertinente recordar lo que dijo Einstein: "... debemos admirar humildemente la bella armona de la estructura de este mundo, en la medida en que podamos comprenderlo. Eso es todo."

Consideremos un tomo con un solo electrn, en el que hay:

a) un ncleo de carga elctrica Z suficientemente pesado para considerarlo inmvil.

b) un electrn que describe una rbita circular de radio r.

En el modelo de Bohr, se estipula que la energa del electrn es mayor cuanto mayor sea el radio r.

Por lo cual, cuando el electrn salta a una rbita de menor radio, se pierde energa. Esa energa perdida es la que el tomo emite hacia el exterior en forma de un quanto de luz. Dicho de otro modo, en forma de fotn.

Los electrones no irradiaran energa (luz) si permanecieran en rbitas estables.

Pero si saltan de una rbita de menor energa a una de mayor energa, el electrn absorbe un cuanto de energa (una cantidad igual a la diferencia de energa asociada a las rbitas concernidas).

Si el electrn pasa de una rbita de mayor energa a una de rbita ms interna, pierde energa y la energa perdida es lanzada al exterior en forma de radiacin (luz): el electrn desprende un cuanto de energa, un fotn.

Niels Bohr dedujo que la frecuencia de la luz emitida por un tomo, est relacionada con el cambio de energa del electrn, siguiendo la regla cuntica de Planck "cambio de energa/frecuencia=constante de Planck". Trece aos despus de que Max Planck decidiera incorporar el cuanto a la teora de la luz, Bohr introdujo el cuanto en la estructura atmica y el mayor xito de su modelo fue la explicacin del espectro de emisin de luz del hidrgeno.

La teora de Bohr sobre el tomo, fue uno de los momentos cruciales de la fsica. Bohr se hizo famoso y en 1922 era una gloria nacional para Dinamarca.