La teoría atómica.

Teoría Atómica.

Antes de hablar de la teoría atómica debemos definir el significado de átomo. Un átomo viene a ser una porción material menor de un elemento químico que interviene en las reacciones químicas y posee las propiedades características de dicho elemento. La palabra átomo proviene de vocablos griegos: α (a = sin) y tomon que significa corte o división, o sea "sin cortar", o algo que no se puede dividir.

1. Concepciones Filosóficas: habían dos corrientes la de los atomistas y continuistas.

Los atomistas decían que todo está hecho de átomos. Aquí encontramos a dos representantes:

• Leucipo: la materia es discontinua, y estaría formada por partículas indivisibles e invisibles.
• Demócrito: discípulo de Leucipo, bautizó las partículas indivisibles llamándolo átomos.

Los continuistas pensaban que los átomos no existían. Si los átomos no pueden verse, entonces no existen. No hay límite para dividir la materia. Aquí encontramos dos representantes:

• Empédocles: sostenía que todos los materiales están compuestos por cuatro “elementos”: tierra, aire, fuego y agua.
• Aristóteles: describió los 4 elementos como la combinación de propiedades fundamentales de la materia: sequedad, humedad, calor y frio.

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1. Concepciones científicas: Aquí encontramos a los modelos atómicos, de los cuales daré un breve relato.

1. Teoría atómica de Dalton.- tuvo 5 puntos principales respecto a su teoría, los cuales son:

1. La materia está formada por partículas muy pequeñas e indivisibles denominadas átomos.
2. Cada átomo de un elemento químico dado es idéntico en su masa y demás propiedades a los demás.
3. Los átomos de elementos químicos distintos son diferentes, en principalmente sus masas.
4. Los átomos son indestructibles y son capaces de conservar su identidad en los cambios químicos.
5. Un compuesto está formado por átomos de diferentes elementos que se combinan entre sí, en una relación de números enteros sencilla, formando las moléculas.

1. Teoría atómica de Thomson.-

1. La materia es eléctricamente neutra, lo que hace pensar que, además de electrones, debe de haber partículas con cargas positivas.
2. Los electrones pueden extraerse de los átomos, pero no así las cargas positivas.
3. Según el modelo de Thomson el átomo consistía en una esfera uniforme de materia cargada positivamente en la que se hallaban incrustados los electrones de un modo parecido a como lo están las semillas en una sandía. Este sencillo modelo explicaba el hecho de que la materia fuese eléctricamente neutra.

1. Teoría atómica de Rutherford.-

1. El átomo está constituido por una zona central, a la que se le llama núcleo, en la que se encuentra concentrada toda la carga positiva y casi toda la masa del núcleo.
2. Hay otra zona exterior del átomo, la corteza, en la que se encuentra toda la carga negativa y cuya masa es muy pequeña en comparación con la del átomo. La corteza está formada por los electrones que tenga el átomo, las cuales se mueven a gran velocidad en torno al núcleo.
3. El número de electrones negativos es igual al número de protones positivos; luego, el átomo resulta neutro.

1. Teoría atómica de Bohr.-

1. Los electrones describen órbitas circulares en torno al núcleo del átomo sin irradiar energía.
2. El electrón solo emite o absorbe energía en los saltos de una órbita permitida a otra. En dicho cambio emite o absorbe un fotón cuya energía es la diferencia de energía entre ambos niveles.
3. La teoría atómica de Bohr viene a ser la teoría atómica actual.

1. Teoría atómica moderna:

Esta teoría se sostuvo de las teorías hecha por Jhon Dalton quien fue el primero en dar carácter científico al átomo, luego por J.J Thompson quien descubrió los electrones, Rutherford quien descubrió el núcleo atómico; Max Planck quien estableció: “La energía no puede ser absorbida ni emitida en forma continua, sino se hace en forma discontinua”. La radiación electromagnética se propaga con movimiento ondulatorio en forma de pequeñas cantidades de energía denominada CUANTO. La energía de un cuanto se calcula por:

                                                 E = h.f

El desarrollo de la teoría atómica moderna se basó en los siguientes descubrimientos: Los saltos cuánticos, La teoría dual de la materia, El principio de incertidumbre y la ecuación de onda.

1. Los Saltos Cuánticos (Bohr-1913).-

1. El electrón se encuentra girando a alta velocidad alrededor del núcleo en orbitas circulares concéntricas denominadas “NIVELES ESTACIONARIOS DE ENERGÍA”.
2. Si el electrón permanece girando en su respectivo nivel, el electrón tiene energía constante.
3. El electrón puede saltar a orbitas superior o bajar a orbitas inferiores, absorbiendo o desprendiendo energía respectivamente en los llamados saltos cuánticos.

1. Teoría de la Dualidad de la Materia (Louis de Broglie- 1924).- “La materia, al igual que la energía, tienen naturaleza dual, porque se comporta simultáneamente como partícula (corpúsculo) y como onda”.
2. Principio de Incertidumbre (Heisemberg- 1927).- Es imposible determinar simultáneamente con exactitud la posición y velocidad (momento) de partículas tan pequeñas como el electrón.
3. Ecuación de La Onda y Los Números Cuánticos.-

1. Ecuación de onda (E. Schrödinger): el físico austriaco Erwin Schrödinger en 1925 en base a la mecánica ondulatoria y teniendo en cuentas la propiedad dual de la materia, desarrolló una ecuación matemática muy compleja llamada “ECUACION DE ONDA”, donde la solución depende de tres parámetros cuánticos los cuales son: principal, secundario y magnético. Es un modelo matemático para el movimiento del electrón del átomo de hidrógeno. En 1928 Paul Dirac reformuló la mecánica cuántica no relativista de Schrödinger teniendo en cuenta la teoría de la relatividad de Einstein, creando así la mecánica cuántica relativista que involucra en su solución a los 4 números cuánticos : n, l, m y s.
2. Números cuánticos: los números cuánticos son parámetros numéricos que describen los estados energéticos del electrón. Los números cuánticos son cuatro:

• NUMERO CUANTICOS PRINCIPAL (n):

• Determina el nivel principal de energía (donde se encuentra girando el electrón).
• Define el tamaño o volumen del orbital.
• Toma valores de números enteros y positivos: 1, 2, 3, 4, 5, 6,7,…… (representación cuántica).
• A “n” se le puede asignar valores literales: K, L, M, N, O, P, Q,……. (representación espectroscópica).

• NUMERO CUANTICO SECUNDARIO (l):

• También es denominado número cuántico azimutal, subsidiario o de momento angular.
• Determina el subnivel donde se encuentra el electrón de un determinado nivel de energía.
• Define la forma espacial geométrica del orbital atómico.
• Toma valores de números enteros y positivos comprendidos en el rango entre 0 (valor mínimo de l) y “n-1” (valor máximo de l).
• Los niveles energéticos se dividen en subniveles (subcapas), de la manera siguiente:

• NUMERO CUANTICO MAGNETICO (m o ml):

• Determina el orbital donde se encuentra el electrón, dentro de un subnivel determinado.
• Define la orientación espacial que adopta el orbital atómico bajo la influencia de un campo magnético externo.
• Toma valores de números enteros negativos y positivos comprendidos en el rango entre -l y +l, incluyendo el valor 0.
• El número de valores que toma “m” se define por la relación (2l+1), y esta cantidad de valores indica el número de orbitales que tiene el subnivel correspondiente.

• NUMERO CUANTICO DE SPIN (s o mS):

• También es denominado número cuántico de giro.
• Determina el sentido de rotación o giro que tiene el electrón alrededor de su eje imaginario que pasa por su centro.
• Si el electrón gira en sentido anti horario (   ), se le asigna el valor de +1/2.[pic 2][pic 3]
• Si el electrón gira en sentido horario (   ), se le asigna el valor de -1/2.

1. Estructura Atómica: 

En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza.

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