Scene 1

alumno: Ángel Maximiliano López Ortega. actividad:  Actividad integradora 1. El átomo y sus  alcances . grupo: m14c1g21-011. facilitador: Fátima widman aguayo. fecha: 09/10/2021.

Scene 2

Según la teoría atómica de Dalton, la materia está formada por partículas indivisibles llamadas átomos. Los  átomos  de diferentes  elementos químicos  son diferentes entre sí. Según esta  teoría atómica , los compuestos se forman como resultado de la combinación de dos o más elementos en una proporción simple. Dalton también encontró las masas relativas de los átomos. En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y Demócrito. Sin embargo, en esta ocasión se  basava  en una serie de experiencias científicas de laboratorio. La teoría atómica moderna se basa en la teoría de Dalton, pero se han cambiado partes de ella.

Scene 3

La teoría atómica de Dalton se basa en cuatro supuestos; Los elementos químicos están formados por partículas extremadamente pequeñas e indivisibles e indestructibles llamadas átomos. Todos los átomos de un elemento particular son idénticos. Los átomos de diferentes elementos pueden combinarse para formar otros compuestos. Las reacciones químicas consisten únicamente en la separación, unión o reordenamiento de átomos.

La teoría atómica de Dalton también permite una mejor descripción de los problemas del cambio químico: Ley de conservación de la masa: La suma de las masas de las sustancias que reaccionan en una reacción química es igual a la suma de las masas de las sustancias (productos) liberadas. La ley de las proporciones múltiples: si dos elementos forman más de un compuesto, existe una relación simple entre las diferentes cantidades de los dos elementos combinados, que se puede expresar en números enteros por peso. Por ejemplo: en H2O, mientras se combinan 2g de hidrógeno y 16g de átomos de oxígeno , en OH se combinan 1g de hidrógeno y 16g de oxígeno. Si comparamos 2g de hidrógeno y 1g de hidrógeno combinados con la misma cantidad de oxígeno en ambos compuestos, se obtiene el número 2.

Scene 4

No todos los átomos de un elemento son iguales ya que un  átomo  puede tener varios  isótopos . Los átomos no están llenos por dentro. La partícula más pequeña conocida no es un átomo. Así como no todos los átomos de un elemento son iguales, no todas las  moléculas  de un compuesto son iguales. Los átomos se pueden descomponer como resultado de reacciones nucleares. Uno de los eventos que contradice la opinión de que los átomos no se pueden fragmentar y reconstruir es que los átomos irradian  partículas alfa .

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Scene 6

El modelo de Thomson es un modelo del  átomo  propuesto en el año 1904 por Joseph John Thomson. Este nuevo modelo atómico fue una evolución del  modelo atómico de Dalton . Esta nueva  teoría atómica  de Thomson intentó explicar dos propiedades entonces conocidas de los  átomos :  Los  electrones  son partículas cargadas negativamente. Los átomos no tienen carga eléctrica neutra.

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El modelo de Thomson se ha comparado (pero no él mismo) con un postre británico: el pudín de pasas, de ahí el nombre de este modelo. El modelo del pudín de pasas tiene electrones rodeados por un volumen de carga positiva, muy parecido a "pasas" cargadas negativamente incrustadas en un "pudin" cargado positivamente. Las principales características del modelo atómico de Thomson se resumen en estos 4 puntos: Thomson descubrió los electrones a través de sus experimentos con tubos de rayos catódicos. En su modelo el átomo está formado por electrones de carga negativa incrustados en una esfera de carga positiva como en un "pudin de pasas". Los electrones están repartidos de manera uniforme por todo el átomo. El átomo es neutro de manera que las cargas negativas de los electrones se compensan con la carga positiva.

Scene 8

Según el modelo atómico de Thomson, el átomo consiste en electrones colocados en una "sopa" cargada positivamente, que compensa las cargas eléctricamente negativas de los electrones. Según este modelo, los electrones podrían girar libremente en una gota o nube de una sustancia tan cargada positivamente. Sus órbitas se estabilizaron dentro del átomo por el hecho de que cuando un  electrón  se aleja del centro de una nube cargada positivamente, experimenta un aumento en la fuerza de atracción hacia el centro de la nube. Esta fuerza de atracción lo devuelve de nuevo al centro. La fuerza de atracción al centro de una nube esférica cargada uniformemente es directamente proporcional a la distancia a su centro. En el modelo de Thomson, los electrones pueden rotar libremente en órbitas de anillos, que se estabilizan mediante interacciones entre electrones. Los espectros de línea se explicaban por la diferencia de energías cuando se movían a lo largo de diferentes órbitas de anillos. El modelo de Thomson se convirtió en un precursor del posterior  modelo atómico de Bohr , que representa el átomo como una semejanza del sistema solar.

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El  modelo del átomo de Thomson fue refutado en un experimento sobre la dispersión de partículas alfa en una lámina de oro en 1909, que fue analizado por  Ernest  Rutherford en 1911. El experimento de Rutherford sugería que el átomo tenía un núcleo muy pequeño que contiene una gran carga positiva. En 1913, Henry  Moseley  demostró experimentalmente que la carga nuclear en cargas elementales está muy cerca del número atómico. Este trabajo finalmente condujo a la creación en el mismo año del modelo de Bohr, similar al sistema solar. Según este modelo, el núcleo tiene una carga positiva igual al número atómico y está rodeado por un número igual de electrones en capas orbitales. El problema de Thomson Al considerar el modelo de Thomson, se formuló un problema de física matemática aún sin resolver  - encontrar la configuración de muchas cargas con la energía potencial más baja en una esfera - el problema de Thomson.

Scene 10

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Scene 11

El modelo atómico de Rutherford o modelo atómico planetario es un modelo del  átomo  propuesto por  Ernest  Rutherford. En 1909 se realizó el experimento de  Geiger  y  Marsden , también conocido como el experimento de Rutherford, ya que fue dirigido por el propio Rutherford. Los resultados del experimento se publicaron en un análisis de 1911 por Rutherford. La dispersión de Rutherford observada en el experimento sugirió que los primeros  modelos atómicos  " panettone " y " saturniano " eran incorrectos. El nuevo modelo propuesto por Rutherford tenía características que se han mantenido incluso en modelos  posteriores .

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La concentración de la mayoría de la materia en un volumen pequeño en comparación con el tamaño atómico, es decir, un núcleo atómico La presencia de  electrones  que giran alrededor del  núcleo atómico . Rutherford no dijo nada sobre el posible movimiento de los electrones, también porque sabía que su revolución alrededor del núcleo central provocaría la emisión de ondas electromagnéticas. Sin embargo, a partir de su descripción, comenzó a representar el átomo con el núcleo en el centro y los electrones en órbita alrededor de él, como los  planetas del sistema solar  alrededor del Sol. Debido a esta representación en particular se le conoció como modelo planetario.

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El átomo es en su mayoría un espacio vacío. Rutherford negó el  modelo atómico de Thomson  al confirmar la existencia del núcleo atómico, ya postulado por  Nagaoka . Sin embargo,  Ruthenford  señaló que el  núcleo del átomo  es muy pequeño en comparación con el propio átomo. En el núcleo del átomo se concentraba la masa y la carga positiva del átomo. Esta característica equilibraba la carga eléctrica de los electrones haciéndolo eléctricamente neutro. Rutherford introdujo el concepto de peso atómico, que anteriormente se había omitido. La carga nuclear fue identificada como responsable de la dispersión de  partículas alfa . Los electrones con carga negativa presentes alrededor del átomo no afectan la dispersión de las partículas alfa.

Scene 14

En  1911 Rutherford propuso su modelo de  estructura atómica  para explicar los resultados del experimento anterior de  Geiger  y  Marsden , que indicaba la presencia de una concentración de carga positiva en el centro del átomo: el núcleo atómico. Sin embargo, en su trabajo, Rutherford propuso hacer pasar una partícula α de alta velocidad a través de un átomo de una lámina de oro que tiene una carga central positiva estando rodeado por una carga de igual magnitud de electrones. A partir de consideraciones energéticas, Rutherford dedujo que el radio de la carga central de los  átomos  de un serie de láminas delgadas de oro, que fueron el objetivo de la  radiación  en el experimento de  Geiger  y  Marsden , debe haber sido menor que 3,4 x 10-14 m. Por otro lado, el radio atómico del oro era se sabe que es del orden de 10 −10 m. Rutherford concluyó que, por lo tanto, la carga debe concentrarse en un volumen muy pequeño en relación con el tamaño atómico. En 1913 Henry  Moseley  demostró que la carga nuclear era muy similar al número atómico y más tarde  Antonius  van den  Broek  sugirió que el  número atómico  correspondía a la carga nuclear. Rutherford no atribuyó ninguna estructura a las órbitas de los electrones, sin embargo, mencionó el  modelo atómico de  Hantarō   Nagaoka , en el que los electrones estaban dispuestos en anillos, lo que demuestra que no serían estables.

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El modelo de Bohr establece que los  átomos  tienen diferentes configuraciones electrónicas en que  que  los  electrones  se mueven en órbitas circulares alrededor del núcleo. El modelo de Bohr se parece al  modelo planetario  de Copérnico, los planetas describiendo órbitas circulares alrededor del Sol. En este caso, los electrones solo pueden orbitar por determinadas órbitas permitidas. Los radios de las órbitas no pueden tener cualquier valor. Después de las aportaciones científicas de  John Dalton , Joseph  Thomson  y el  modelo de Rutherford , Niels  Henrik  Bohr propuso el modelo atómico de Bohr en 1911. En otros modelos de átomos anteriores al modelo de Bohr, se afirmó que en el  núcleo del átomo  había  protones  cargados (+) y que circulaban electrones en órbitas circulares alrededor del núcleo. Bohr estudió el movimiento de los electrones que orbitan alrededor del núcleo en la  teoría atómica . Erwin  Schrödinger  descubrió la ecuación fundamental de la mecánica cuántica a partir del  del  modelo atómico de Bohr junto con la dualidad onda-corpúsculo.

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En 1913, Niels Bohr propuso la teoría de Bohr utilizando las líneas espectrales del  átomo  de hidrógeno y la teoría cuántica de Planck. A la luz de esta información, los postulados de Bohr se pueden resumir de la siguiente manera: Los electrones de un átomo se mueven en órbitas a cierta distancia del núcleo. Cada estado estable tiene una energía constante. A cualquier nivel energético estable, el  electrón  se mueve en una órbita circular. Estas órbitas se denominan niveles de energía o capas. Mientras el electrón está en uno de sus estados estacionarios, el átomo no emite luz (  radiación ). Sin embargo, cuando pasa de un nivel de energía alto a un nivel de energía más bajo, emite un cuantos de luz igual a la diferencia de energía entre los niveles. Los niveles estables en los que es posible el movimiento de electrones se designan con letras de la K a la Q. Cada órbita tiene electrones con distintos niveles de energía obtenida que después se tiene que liberar y por esa razón el electrón va saltando de una órbita a otra hasta llegar a una que tenga el espacio y nivel adecuado. Según el modelo atómico de Bohr, el electrón en movimiento circular al nivel de energía más cercano al núcleo es estable, no emite luz. Si se le da suficiente energía al electrón, el electrón saltará a un nivel de energía más alto que el nivel de energía en el que se encuentra. En este estado el átomo es inestable. Para estabilizarse, el electrón vuelve a su antiguo nivel energético, lanzando un Fotón (partícula de rayo / onda) con una energía igual al nivel de energía que recibió.

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Dado que los electrones son muy rápidos, deben considerarse no solo en la física clásica sino también en la teoría de la relatividad. El modelo atómico de Bohr sólo puede explicar los espectros de átomos de un solo electrón (hidrógeno). No puede explicar los espectros de átomos de varios electrones . La dualidad onda-partícula (hipótesis de  De  Broglie) no se tuvo en cuenta en el modelo atómico de Bohr . Según el principio de incertidumbre de Werner  Heisenberg , la ubicación y la velocidad del electrón en el átomo no se pueden determinar simultáneamente con absoluta certeza. Por tanto, el concepto de "órbita" es erróneo. No menciona los  neutrones .

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Modelo de Bohr
Nücleo
Electron
Niveles de
ene i a