Qumica General

1. MODELOS ATÓMICOS
.

2. ¿A QUE NOS REFERIMOS CUANDO
HABLAMOS DE MODELOS?Muchas veces la ciencia -para facilitar su trabajo- hace uso de modelos.
Un modelo es una representación creada con el fin de poder explicar sistemas
complejos, escasa o nulamente perceptibles.
Un modelo físico puede referirse a una construcción teórica (modelo matemático
de un sistema físico) o a un montaje con objetos reales que trata de reproducir el
comportamiento de algunos aspectos de un sistema físico o mecánico más
complejo (modelo material o modelo físico en miniatura/idealizado).

3. EL CONCEPTO DE ÁTOMO DESDE SUS ORÍGENES.
 El concepto de átomo existe desde la Antigua Grecia propuesto por los
filósofos griegos Demócrito, Leucipo y Epicuro.
 El concepto nació como una necesidad filosófica más que científica, con el fin
de explicar la realidad, y fundamentar la propuesta de estos pensadores que
consistía en que, la materia no podía dividirse indefinidamente, por lo que debía
existir una unidad o bloque indivisible e indestructible que al combinarse de
diferentes formas creara todos los cuerpos macroscópicos que nos rodean.

4. MODELOS ATÓMICOS A TRAVÉS DE LA HISTORIA.
Existen nueve modelos atómicos a través de la historia. Aunque entre
ellos aparecen algunas modificaciones o “modelos alternativos” que
no se incluyen en este trabajo porque no fueron decisivos a la hora de
contribuir con el desarrollo científico del átomo.
Modelo de Dalton.
Modelo de Thomson.
Modelo de Perrín.
Modelo de Rutherford.
Modelo de Bohr.
Sommerfeld.
Modelo de Schrödinger o mecánico cuántico.
Modelo de Dirac-Jordan (no tiene cambios sustanciales, solo agrega
un cuarto parámetro denominado “s”)

5. TEORÍA ATÓMICA DE DALTON:
John Dalton (retrato de 1895)

6. Fue el primer modelo atómico con bases científicas, formulado
en 1808 por John Dalton.
Imaginaba a los átomos como diminutas esferas.
Algunos de sus postulados eran:
 Los elementos químicos están formados por partículas muy pequeñas
indestructibles e indivisibles llamadas átomos.
 Todos los átomos de un elemento químico dado son idénticos en su
masa y demás propiedades.
 Los átomos de diferentes elementos químicos son distintos, en
particular sus masas son diferentes.
 Los compuestos se forman cuando átomos de diferentes elementos
se combinan entre sí, en una relación de números enteros sencilla,

7. Modelo atómico tipo esfera (Dalton)
Tipos de átomos de diferentes dimensiones
representadas a partir de tamaños diferentes de
esferas
Con el descubrimiento del electrón en 1897 por Joseph
J. Thomson, el modelo de Dalton muestra sus primeras
debilidades, ya que se determinó que la materia está

8. MODELO ATÓMICO DE THOMSON.
A partir de esta composición del átomo en dos partes: Thomson propuso un
modelo en el cual los electrones -de carga negativa- estaban inmersos en una
masa de carga, como una especie de pastel de pasas. Posteriormente Jean
Perrin propuso modificaciones a este modelo, donde las "pasas" (electrones)
se situaban en la parte exterior del "pastel" (la carga positiva).
Este modelo puede explicar muy bien la formación de iones positivos y
negativos; y a partir de la formación de iones, se abrieron las puertas para el
estudio y comprensión de la electrostática.
Son dos las consecuencias importantes de este modelo:

9. Esquema del modelo atómico de Thomson (izquierda) de electrones
suspendidos en el interior de una masa atómica de carga positiva.
Posteriormente Jean Perrin trabajaría sobre este modelo proponiendo a
los electrones en una posición externa (derecha).
En el caso de que el átomo perdiera un electrón, la estructura quedaría
positiva (ión positivo); y si ganaba, la carga final sería negativa (ión
negativo). De esta forma, explicaba la formación de iones; y explicaba

10. MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD.
En 1911 a partir de un experimento que lleva su nombre el
físico Ernest Rutherford, presenta un modelo de átomo que
se basa en el preexistente modelo de Thomson, ya que
mantiene esa composición de carga positiva y negativa.
Sin embargo, a diferencia del anterior, postula dos
modificaciones esenciales:
 La parte positiva se concentra en un núcleo, el cual

11. Modelo atómico de Rutherford (izquierda), con un núcleo de carga
positiva (que además contiene neutrones que no tienen carga) rodeado
de electrones. Rutherford predijo la existencia del neutrón en el año 1920,
por esa razón en el modelo anterior (Thomson), no se habla de éste. La
figura de la derecha muestra la semejanza con la estructura del sistema
solar.
A pesar de ser un modelo obsoleto, es la percepción más común del
átomo del público no científico.
Este modelo presenta dos fallas esenciales.
Contradecía las leyes del electromagnetismo de James Clerk Maxwell.
Según estas leyes una carga eléctrica en movimiento (en este caso el

12. MODELO DE BOHR
Considerando los trabajos precedentes de Max Planck y Albert Einstein
respecto de la “cuantización” de la energía y el efecto fotoeléctrico; Niels
Bohr desarrolló, en 1913, un modelo atómico, que considera emisión y
absorción de energía causadas por los saltos orbitales de los electrones.
Por lo cual “el átomo era un pequeño sistema solar con un núcleo en el
centro y electrones moviéndose alrededor del núcleo en órbitas bien
definidas.” Las órbitas están cuantizadas o sea que los electrones
pueden estar solo en ciertas órbitas. Los postulados más importantes
eran:
 Cada órbita tiene una energía asociada. La más externa es la de mayor

13. El mayor éxito de Bohr fue dar la explicación al espectro de
emisión del hidrógeno. Proporciona una base para el carácter
cuántico de la luz, el fotón es emitido cuando un electrón cae de
una órbita a otra, siendo un pulso de energía radiada.
Sin embargo Bohr no puede explicar la existencia de órbitas
estables y para la condición de cuantización.

14. MODELO DE SCHRÖDINGER
Fue expuesto por primera vez en 1925 por Schrödinger y Heisenberg.
Este modelo deja claro el carácter ondulatorio a partir de la propuesta de
modelo orbital para poder intuir un pequeño sector o región dentro del átomo
donde sea “mas probable” encontrar un electrón.
El modelo mantiene muchas similitudes con el de Bohr como por ejemplo que
la energía debe estar cuantizada. Sin embargo introduce algunos cambios que
lo diferencian sustancialmente del modelo precedente:
 Características de los orbitales.
 En el modelo de Bohr se determina la posición del electrón exactamente; en
este nuevo modelo -en cambio- se presume una mayor o menor probabilidad

15. Representación del átomo de
Schrödinger.
Esquema de la disposición de los orbitales
propuestos por las ecuaciones de
Schrödinger.
Esquema
de la
densidad en
la nube de
carga
negativa
donde es
más
probable
encontrar
un electrón.
Las bases de la teoría fueron sentadas por el físico
alemán Max Planck, que en 1900 postuló que la materia
sólo puede emitir o absorber energía en pequeñas
unidades discretas llamadas cuantos. Otra contribución
fundamental al desarrollo de la teoría fue el principio de
incertidumbre, formulado por el físico alemán Werner
Heisenberg en 1927, y que afirma que no es posible
especificar con exactitud simultáneamente la posición y

16. Imagen de zonas de probabilidad u orbitales s, p
y d.