teorias y modelos atomicos

Teorías AtómicasEn física y química, la teoría atómica es una teoría de la naturaleza de la materia, que afirma que está compuesta por pequeñas partículas llamadas átomos, en contraposición a la creencia antigua de que la materia se podía dividir en cualquier cantidad arbitrariamente pequeña.La teoría atómica comenzó hace miles de años como un concepto filosófico, y fue en el siglo XIX cuando logró una extensa aceptación científica gracias a los descubrimientos en el campo de la estequiometría. Los químicos de la época creían que las unidades básicas de los elementos también eran las partículas fundamentales de la naturaleza y las llamaron átomos (de la palabra griega atomos, que significa "indivisible"). Sin embargo, a finales de aquel siglo, y mediante diversos experimentos con el electromagnetismo y la radiactividad, los físicos descubrieron que el denominado "átomo indivisible" era realmente un conglomerado de diversas partículas subatómicas (principalmente electrones, protones y neutrones), que pueden existir de manera separada. De hecho, en ciertos ambientes, como en las estrellas de neutrones, la temperatura extrema y la elevada presión impide a los átomos existir como tales. El campo de la ciencia que estudia las partículas fundamentales de la materia se denomina física de partículas.


Modelo Atómico de Rutherford
Rutherford fue uno de los primeros y más importantes investigadores en física nuclear. Poco después del descubrimiento de la radiactividad en 1896 por el físico francés Antoine Henri Becquerel, Rutherford identificó los tres componentes principales de la radiación y los denominó rayos alfa, beta y gamma. También demostró que las partículas alfa son núcleos de helio.En sus experimentos con partículas alfa observó, junto con sus colaboradores Hans Geiger y Ernest Marsden, que al bombardear una fina lámina de oro con estas partículas, algunas de ellas rebotaban contra la lámina en vez de atravesarla, lo cual era incompatible con el modelo atómico de Joseph J. Thomson, aceptado como válido por aquel entonces. Su estudio de la radiación le llevó a formular una teoría de la estructura atómica que fue la primera en describir el átomo como un núcleo denso cargado positivamente alrededor del cual giran los electrones cargados negativamente. Las partículas alfa que rebotaban eran aquellas pocas que chocaban frontalmente contra los núcleos de los átomos de oro. Su modelo atómico, sin embargo, contradecía la teoría electromagnética de James Clerk Maxwell, según la cual todo electrón acelerado que describe una trayectoria curva, emite una energía en forma de radiación, por lo que los electrones no podrían mantenerse indefinidamente en sus órbitas en torno al núcleo atómico: su energía se agotaría paulatinamente y caerían describiendo una espiral hasta colisionar contra el núcleo, destruyéndose el átomo.En 1919 Rutherford dirigió otro importante experimento en física nuclear cuando bombardeó nitrógeno con partículas alfa y obtuvo átomos de un isótopo de oxígeno y protones. Esta transmutación de nitrógeno en oxígeno fue la primera que produjo una reacción nuclear de forma artificial. Fue uno de los primeros científicos en determinar que la energía que se libera en una desintegración radiactiva es millones de veces mayor que la de cualquier enlace químico, y el primero en defender que dicha energía liberada es en realidad la energía interna de cualquier átomo. Inspiró la investigación de los científicos posteriores sobre otras transformaciones nucleares y sobre la naturaleza y las propiedades de la radiación. Rutherford y el físico británico Frederick Soddy desarrollaron la explicación de la radiactividad aceptada por los científicos actuales.
En 1911, E. Rutherford, H. Geiger y E. Marsden realizaron un experimento que permitió descartar el modelo de Thomson.Rutherford abandonó el antiguo modelo y sugirió un átomo nuclear.A partir de estas experiencias, fue posible también determinar el tamaño del núcleo y obtener valores aproximados de las cargas eléctricas de los núcleos de diferentes átomos.Rutherford estuvo acertado al imaginar el átomo como un espacio fundamentalmente vacío, ocupado por electrones que se mueven alrededor de un núcleo central muy denso y pequeño.

Modelo Atómico de Thomson
El modelo atómico de Thomson, también conocido como el modelo del puding, es una teoría sobre la estructura atómica propuesta por Joseph John Thompson, descubridor del electrón, antes del descubrimiento del protón y del neutrón. En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo, como pasas en un puding. Se pensaba que los electrones se distribuían uniformemente alrededor del átomo. En otras ocasiones, en lugar de una sopa de carga positiva se postulaba con una nube de carga positiva.Dado que el átomo no deja de ser un sistema material que contiene una cierta cantidad de energía interna, ésta provoca un cierto grado de vibración de los electrones contenidos en la estructura atómica. Desde este punto de vista, puede interpretarse que el modelo atómico de Thompson es un modelo dinámico como consecuencia de la movilidad de los electrones en el seno de la citada estructura.Si hacemos una interpretación del modelo atómico desde un punto de vista más macroscópico, puede definirse una estructura estática para el mismo dado que los electrones se encuentran inmersos y atrapados en el seno de la masa que define la carga positiva del átomo.Dicho modelo fue superado luego del experimento de Rutherford, cuando se descubrió el núcleo del átomo.
Modelo Atómico de BohrEl modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford es un modelo cuantizado del átomo que Bohr propuso en 1913 para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Este modelo planetario es un modelo funcional que no representa el átomo (objeto físico) en sí sino que explica su funcionamiento por medio de ecuaciones.Niels Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para realizar el modelo que lleva su nombre. Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. El modelo atómico de Bohr partía conceptualmente del modelo atómico de Rutherford y de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos años antes con las investigaciones de Max Planck y Albert Einstein. Debido a su simplicidad el modelo de Bohr es todavía utilizado frecuentemente como una simplificación de la estructura de la materia.En este modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, ocupando la órbita de menor energía posible, o la órbita más cercana posible al núcleo. El electromagnetismo clásico predecía que una partícula cargada moviéndose de forma circular emitiría energía por lo que los electrones deberían colapsar sobre el núcleo en breves instantes de tiempo. Para superar este problema Bohr supuso que los electrones solamente se podían mover en órbitas específicas, cada una de las cuales caracterizada por su nivel energético. Cada órbita puede entonces identificarse mediante un número entero n que toma valores desde 1 en adelante. Este número "n" recibe el nombre de Número Cuántico Principal.





Numeros Cuanticos.