Tema: El átomo, los niveles de energía y los modelos atómicos.

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Representación del experimento del tubo de rayos catódicos (tomado de: http://quimica-unidad-i-teoria-cuantica.blogspot.com/2013/03/111-rayos-catodicos-y-rayos-anodicos.html)

Una vez conocida la existencia de las partículas atómicas se inició la especulación sobre su distribución en el átomo, dando origen a los siguientes modelos atómicos:

.Modelo atómico de Thomson: Jhon Thomson confirmó la existencia de partículas subatómicas presentes en los átomos llamadas electrones y luego, propuso su modelo atómico indicando que el átomo era una esfera formada por una masa fluida con carga positiva distribuida uniformemente y las cargas negativas (electrones), que se encontraban incrustados en ella pero dispersos y en número suficiente para neutralizar la carga positiva; en este caso el átomo es eléctricamente neutro porque la cantidad de cargas negativas y positivas es la misma.

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Modelo atómico de Thomson (tomado de: http://timerime.com/es/evento/2110076/Modelo+atomico+de+Thomson/)

.Modelo atómico de Rutherford: Ernest Rutherford propuso un modelo de átomo en el que había una presencia de un núcleo o centro con carga positiva (que es el constituyente de la mayor parte del átomo), y los electrones (que tienen carga negativa), giraban alrededor de dicho núcleo contrarrestando la fuerza electrostática ejercida por el mismo. Rutherford diseñó un dispositivo mediante el cual bombardeaba láminas muy finas de oro con las partículas alfa[2] emitidas por materiales radiactivos. Observó que la mayoría de las partículas atómicas atravesaba la lámina metálica como si esta no existiera y sólo algunas pocas chocaban con la meta y rebotaban; basándose en estos resultados, Rutherford postuló que cada átomo tenía una zona central densa y pequeña a la cual llamó núcleo atómico.

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Modelo atómico y experimento de Rutherford (tomado de: http://elblogdelatareadequimica.blogspot.com/2011/03/el-modelo-atomico-de-rutherford.html y http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/bombardeo.htm)

.Modelo atómico de Bohr: Neils Bohr propuso un modelo atómico en el que los electrones se encontraban girando velozmente en orbitas definidas o niveles energéticos respecto del núcleo (no girando desordenadamente alrededor de este), a los cuales se les llamó niveles de energía (niveles K, L, M, N); las órbitas de cada átomo eran fijas y los electrones no ganaban o perdían energía al girar alrededor del núcleo. Este modelo atómico resolvía el problema de inestabilidad del átomo de Rutherford; además, Bohr se basó en la hipótesis del físico alemán Max Planck quien explicó el fenómeno de la energía radiante.

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Modelo atómico de Bohr (tomado de: http://arcanlegion.blogspot.com/2010_08_01_archive.html Y https://sites.google.com/site/paulaportfolio/3o-trimeste/el-modelo-de-bohr)

Desarrolla tus competencias

1. Observa el video “¿Cómo llegamos a conocer el átomo? Evolución de los modelos atómicos (GGIH)” (https://www.youtube.com/watch?v=g9oWaf6Xz3E) y luego, elabora un cuadro comparativo sobre las características de cada uno de los modelos atómicos y realiza una interpretación gráfica de ellos. (una página)

2. Reflexiona y responde a las siguientes preguntas; luego comparte tu postura con los demás compañeros de clase socializando en mesa redonda:

. ¿Cuál es tu opinión acerca de la siguiente frase? “La conceptualización del átomo es un modelo mental” (3 líneas)

. ¿Por qué crees que ha nacido la necesidad de explicar cómo es la estructura interna de la materia? ¿Consideras que las diversas posturas han sido solo planteamientos teóricos o crees que se puede evidenciar la existencia de átomos? (4 líneas)

. ¿Por qué el modelo de Empédocles de los cuatro elementos no es válido actualmente pero si en la época cuando fue planteado? (2 líneas)

. ¿Qué relación tiene la estructura interna de la materia en situaciones como que no sea posible atravesar un muro de ladrillos pero si atravesar una capa de humo? (2 líneas)

. ¿Qué puedes deducir del hecho de que se hayan propuesto, en forma sucesiva, varias teorías acerca de la estructura del átomo? (3 líneas)

3. ¿Qué evidencias puntuales permitieron establecer la existencia de los electrones, protones y neutrones? (5 líneas)

Evalúa tu conocimiento

1. Rutherford utilizó los rayos alfa para comprobar la validez del modelo atómico propuesto por Thomson; este último confirmó la existencia de partículas subatómicas llamadas electrones. ¿En qué consistió este modelo atómico y qué característica tenía el átomo de Thompson? (4 líneas)

2. La pantalla de un televisor es una aplicación del principio de funcionamiento de los tubos de vidrio en el que se producen los rayos catódicos. ¿En qué consiste y cómo es el funcionamiento de un tubo de rayos catódicos? (6 líneas)

3. De acuerdo al modelo atómico de Rutherford ¿Dónde se concentra la gran cantidad de masa del átomo y cómo es la característica de los electrones? (2 líneas)

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