Evolucion De Los Modelos Atomicos

¿Qué es un átomo?

Definimos átomo como la partícula más pequeña en que un elemento puede ser dividido sin perder sus propiedades químicas.

La parte central del átomo, el núcleo atómico, tiene una carga positiva en la que se concentra casi toda su masa mientras que en la corteza, alrededor del núcleo atómico, hay un cierto número de electrones, que son unas partículas cargadas negativamente.

El núcleo atómico está constituido por protones (con carga positiva) y neutrones (sin carga), denominados nucleones. La carga total del núcleo atómico (positiva) es igual a la carga negativa de los electrones, de modo que la carga eléctrica total del átomo sea neutra.

Número y masa atómica

En los distintos modelos atómicos, los átomos se diferencian entre sí por el número de protones, neutrones y electrones que contienen. Para identificar el número de estas partículas, se determinan el número másico y el número atómico.

El número másico y el número atómico

Un átomo suele definirse mediante dos números:

• El número atómico, Z , es el número de protones que tiene un átomo. Como el átomo es neutro, el número de protones coincide con el número de electrones. Z = número de protones = número de electrones (para un átomo)

• Se llama número másico, A, al número de partículas que tiene un átomo en su núcleo. Es la suma de los protones y los neutrones. A = número de protones + número de neutrones. La relación existente entre ellos es: número másico = número atómico + número de neutrones A= Z + N

El valor de A es útil, pero no nos dice de qué elemento se trata. Lo que realmente identifica el átomo de cada elemento es Z , el número de protones

El átomo en la antigüedad

Los filósofos griegos discutieron mucho acerca de la naturaleza de la materia y concluyeron que el mundo era más simple de lo que parecía.

Algunas de sus ideas de mayor relevancia fueron:

En el siglo V a. C., Leucipo sostenía que había un sólo tipo de materia y pensaba que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un trozo que no se podría cortar más. Demócrito llamó a estos trozos átomos ("sin división").

La filosofía atomista de Leucipo y Demócrito podía resumirse en:

1.- Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos e invisibles.

2.- Los átomos se diferencian en su forma y tamaño.

3.- Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.

En el siglo IV a. C., Empédocles postuló que la materia estaba formada por 4 elementos: tierra, aire, agua y fuego.

Aristóteles, posteriormente, postula que la materia estaba formada por esos 4 elementos pero niega la idea de átomo, hecho que se mantuvo hasta 200 años después en el pensamiento de la humanidad.

La teoría atómica de Dalton

En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito. Según la teoría de Dalton:

1.- Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e inalterables llamadas átomos.

Dalton estableció un sistema para designar a cada átomo de forma que se pudieran distinguir entre los distintos elementos:

2.- Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el resto de las propiedades físicas o químicas. Por el contrario, los átomos de elementos diferentes tienen distinta masa y propiedades.

3.- Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos según una relación numérica sencilla y constante.

De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes definiciones:

- Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades.

- Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales.

- Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante.

Modelo atómico de Thomson

Por ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico inglés J. J. Thomson supuso, en 1904, que la mayor parte de la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que, por tanto, debía ocupar la mayor parte del volumen atómico. Thomson imaginó el átomo como una especie de esfera positiva continua en la que se encuentran incrustados los electrones (como las pasas en un pudin).

Este modelo permitía explicar varios fenómenos experimentales como la electrización y la formación de iones.

- La electrización: Es el exceso o la deficiencia de electrones que tiene un cuerpo y es la responsable de su carga eléctrica negativa o positiva.

- La formación de iones: Un ion es un átomo que ha ganado o ha perdido electrones. Si gana electrones tiene carga neta negativa y se llama anión y si pierde electrones tiene carga neta positiva y se llama catión.

Modelo atómico de Rutherford

Físico y químico neozelandés. Se dedicó al estudio de las partículas radioactivas y logró clasificarlas en alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Halló que la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos, lo que le valió ganar el Premio Nobel de Química en 1908. Se le debe un modelo atómico, con el que probó la existencia del núcleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo. Consiguió la primera transmutación artificial con la colaboración de su discípulo Frederick Soddy

El modelo de Thomson tuvo una gran aceptación hasta que, en 1911, el químico y físico inglés Ernest Rutherford y sus colaboradores llevaron a cabo el "Experimento de Rutherford".

En el experimento se bombardeaba una fina lámina de oro con partículas alfa (positivas) procedentes de un material radiactivo y se observaba que:

- La mayor parte de las partículas alfa atravesaban la lámina sin cambiar de dirección, como era de esperar.

- Algunas partículas alfa se desviaron considerablemente.

- Unas pocas partículas alfa rebotaron hacia la fuente de emisión.

El Modelo atómico de Rutherford o modelo nuclear establece que:

• El átomo tiene un núcleo central en el que están concentradas la carga positiva y casi toda la masa.

• La carga positiva de los protones del núcleo se encuentra compensada por la carga negativa de los electrones, que están fuera del núcleo.

• El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo.

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