Mapa conceptual y resúmen EVOLUCIÓN DEL MODELO ATÓMICO Y MODELO ACTUAL DEL ÁTOMO
Mapa conceptual
La teoría atómica, desde sus inicios con Dalton hasta el modelo de Bohr, revela cómo los átomos constituyen la materia. Protones, neutrones y electrones forman la estructura atómica, con el número de protones definiendo el número atómico y los isótopos variando en neutrones. El modelo de Bohr integra la teoría cuántica para explicar las órbitas electrónicas y la emisión de fotones.
Resumen
Esquema
Orígenes y Desarrollo de la Teoría Atómica
La teoría atómica, un pilar de la ciencia moderna, fue concebida en sus formas más tempranas por filósofos de la antigüedad como Demócrito, pero no fue hasta el siglo XIX que John Dalton formuló una teoría científica con postulados claros. Dalton propuso que la materia está compuesta por partículas indivisibles y únicas llamadas átomos, diferenciados por su masa y propiedades químicas. A lo largo de los siglos, la teoría atómica ha evolucionado significativamente, desde la visión de Dalton de átomos como esferas macizas hasta modelos más complejos que describen la estructura interna del átomo y su comportamiento a nivel subatómico, gracias a los aportes de científicos como J.J. Thomson, quien descubrió el electrón, y Ernest Rutherford, que reveló la existencia del núcleo atómico.Estructura y Caracterización del Átomo
La estructura atómica actualmente reconocida revela la existencia de tres partículas subatómicas principales: protones, neutrones y electrones. Los protones, con carga positiva, y los neutrones, sin carga, constituyen el núcleo central del átomo, mientras que los electrones, con carga negativa, orbitan en nubes de probabilidad alrededor del núcleo. El número atómico, que es el número de protones en el núcleo, define la identidad química de un elemento. La masa atómica de un átomo se determina sumando el número de protones y neutrones, conocidos colectivamente como nucleones. Los isótopos son formas de un mismo elemento que tienen el mismo número atómico pero difieren en el número de neutrones, y por tanto, en su número de masa. La masa atómica promedio de un elemento se calcula a partir de la masa y la abundancia relativa de cada uno de sus isótopos naturales.Contribuciones Históricas a la Teoría Atómica
La teoría atómica es el resultado de siglos de indagación y descubrimiento, con contribuciones de numerosos científicos. Demócrito postuló la idea de partículas indivisibles llamadas átomos en la antigua Grecia, pero fue Dalton quien estableció los primeros postulados científicos de la teoría atómica. J.J. Thomson descubrió el electrón y propuso el modelo del "pudín de ciruelas", mientras que Ernest Rutherford, mediante su famoso experimento de la lámina de oro, dedujo la existencia de un núcleo denso y positivamente cargado. Estos descubrimientos fueron fundamentales para el desarrollo de la química y la física modernas, proporcionando un marco para comprender las interacciones químicas y los estados de la materia a nivel atómico y subatómico.El Modelo Atómico de Bohr y la Teoría Cuántica
El modelo atómico de Niels Bohr, presentado en 1913, fue un avance crucial en la teoría atómica al incorporar principios de la mecánica cuántica. Bohr propuso que los electrones orbitan el núcleo en niveles de energía discretos y que los saltos de un nivel a otro corresponden a la absorción o emisión de energía en forma de fotones. Este modelo explicó la estabilidad de los átomos y los patrones de líneas espectrales observados en la emisión y absorción de luz por los átomos. Aunque posteriormente fue reemplazado por la mecánica cuántica más completa, el modelo de Bohr fue un paso esencial hacia la comprensión de la estructura atómica y la interacción de la luz con la materia.Impacto y Legado de la Teoría Atómica
La teoría atómica ha revolucionado nuestra comprensión de la materia y ha tenido un impacto trascendental en diversas áreas de la ciencia y la tecnología. Ha permitido avances significativos en campos como la química, la física, la ciencia de materiales, la medicina y la energía. La manipulación de átomos y moléculas ha conducido al desarrollo de nuevos materiales, fármacos y ha sido fundamental en tecnologías emergentes como la electrónica y la nanotecnología. La teoría atómica sigue siendo un área de investigación vibrante, con científicos que continúan explorando la física de partículas y la mecánica cuántica para profundizar en los misterios del átomo y sus aplicaciones prácticas.
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1. TEORÍA ATÓMICA
JOHN DALTON (1803–1807)
DALTON PROPUSO QUE LOS ELEMENTOS ESTÁN FORMADOS POR PARTÍCULAS LLAMADAS ÁTOMOS, QUE TIENEN UNA MASA CARACTERÍSTICA Y SON QUÍMICAMENTE INDESTRUCTIBLES
J.J. THOMSON (1897–1904)
DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN
THOMSON DESCUBRIÓ UNA PARTÍCULA SUB-ATÓMICA LLAMADA ELECTRÓN, QUE TIENE CARGA NEGATIVA Y SE ENCUENTRA EN TODOS LOS ÁTOMOS
RELACIÓN ENTRE CARGA ELÉCTRICA Y MASA DEL ELECTRÓN
THOMSON ESTABLECIÓ QUE LA RELACIÓN ENTRE LA CARGA ELÉCTRICA Y LA MASA DEL ELECTRÓN ES DE 1.758820∙108 CൗG
IMPLICACIONES DEL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN
EL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN PLANTEÓ LA PREGUNTA DE QUÉ HACE QUE UN ÁTOMO SEA ELÉCTRICAMENTE NEUTRO SI CONTIENE PARTÍCULAS CARGADAS NEGATIVAMENTE
ERNEST RUTHERFORD (1911)
DESCUBRIMIENTO DEL NÚCLEO
RUTHERFORD DESCUBRIÓ QUE LOS ÁTOMOS CONSISTEN EN UN ESPACIO VACÍO CON UNA PEQUEÑA PARTE CENTRAL LLAMADA NÚCLEO, QUE CONTIENE LA MAYOR PARTE DE LA MASA DEL ÁTOMO Y LAS CARGAS POSITIVAS DE LOS PROTONES
IDENTIFICACIÓN DE PROTONES Y NEUTRONES
RUTHERFORD IDENTIFICÓ DOS TIPOS DE PARTÍCULAS SUB-ATÓMICAS ADICIONALES, LOS PROTONES Y LOS NEUTRONES, QUE SE ENCUENTRAN EN EL NÚCLEO DEL ÁTOMO
RELACIÓN ENTRE PROTONES, ELECTRONES Y NEUTRONES
RUTHERFORD ESTABLECIÓ QUE EL NÚMERO DE PROTONES Y ELECTRONES EN UN ÁTOMO NEUTRO ES IGUAL, PERO EL NÚMERO DE NEUTRONES NO ESTÁ DIRECTAMENTE RELACIONADO CON EL NÚMERO DE PROTONES Y ELECTRONES
2. CARACTERIZACIÓN DEL ÁTOMO
NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO DE MASA
EL NÚMERO ATÓMICO DE UN ÁTOMO ES EL NÚMERO DE PROTONES EN SU NÚCLEO, MIENTRAS QUE EL NÚMERO DE MASA ES LA SUMA DE PROTONES Y NEUTRONES
ISÓTOPOS
LOS ISÓTOPOS SON ÁTOMOS DEL MISMO ELEMENTO CON DIFERENTE NÚMERO DE NEUTRONES EN SU NÚCLEO
ABUNDANCIA NATURAL DE ISÓTOPOS
3. TEORÍA ATÓMICA
PARTÍCULAS CARGADAS ELÉCTRICAMENTE
LAS PARTÍCULAS CARGADAS ELÉCTRICAMENTE, COMO LOS ELECTRONES, TIENEN UN MOVIMIENTO CIRCULAR EN LA FÍSICA CLÁSICA
EMISIÓN DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
PÉRDIDA DE ENERGÍA
LAS PARTÍCULAS CARGADAS ELÉCTRICAMENTE PIERDEN ENERGÍA AL EMITIR RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
ESTABILIDAD DE LOS ÁTOMOS
LOS ÁTOMOS SON ESTABLES DEBIDO A QUE LOS MODELOS PREVIOS ERAN INEXACTOS
4. MODELO DE BOHR
ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA Y ESTRUCTURA ATÓMICA
LA ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA SE CARACTERIZA POR SU FRECUENCIA, LONGITUD DE ONDA Y AMPLITUD Y SE RELACIONA CON LA ESTRUCTURA ATÓMICA
ESPECTRO DE EMISIÓN
ESPECTRO DE LÍNEAS
LOS ÁTOMOS EXCITADOS EMITEN UN ESPECTRO DE LÍNEAS CARACTERÍSTICO QUE SE UTILIZA PARA IDENTIFICAR ELEMENTOS DESCONOCIDOS
CUANTIZACIÓN DE LA ENERGÍA
LA ENERGÍA DE UN ÁTOMO SE EMITE O ABSORBE EN CANTIDADES DISCRETAS, EN MÚLTIPLOS DE LA CONSTANTE DE PLANCK
POSTULADOS DE BOHR
LOS POSTULADOS DE BOHR EXPLICAN CÓMO UN ELECTRÓN PUEDE ORBITAR ALREDEDOR DEL NÚCLEO EN UN ÁTOMO
EVOLUCIÓN DEL MODELO ATÓMICO Y MODELO ACTUAL DEL ÁTOMO
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00
Los elementos se componen de partículas denominadas ______, y se distinguen por su ______.
átomos
masa
01
Partículas subatómicas fundamentales
Protones y neutrones en el núcleo, electrones orbitando alrededor.
02
Isótopos y su diferencia
Isótopos varían en número de neutrones, no en número de protones.
