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A través de los siglos, el hombre ha especulado acerca de la naturaleza de las partículas esenciales de la materia. A simple vista, la materia aparece como una masa continua, sin embargo, la evidencia experimental ha probado que está formada por partículas sumamente pequeñas. Estas partículas son los átomos, tienen las propiedades del elemento del que forman parte y están compuestos por partículas más pequeñas. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL MODELO ATÓMICO El estudio de la estructura atómica data de 500 años antes de nuestra era, con los trabajos de filósofos como Demócrito, Aristóteles y Epicuro, los cuales valoraban la constitución de las sustancias formadas por partículas más pequeñas denominadas por Demócrito "átomo". J. Dalton, enunció su teoría atómica de la materia y la demostró con múltiples experimentos. En ella decía que todos los elementos que se conocen están constituidos por átomos y que estos eran lo más pequeño en que se podía dividir la materia. J.J. Thomson puso en evidencia que los átomos había partículas de carga negativa que podían desprenderse de los átomos bajo ciertas condiciones. A estas partículas las llamo electrones. E. Rutherford descubrió partículas positivas dentro del átomo a la que llamo protones y postuló un modelo en el que los electrones giran alrededor de los protones alojados en el núcleo o centro del átomo, predijo también la existencia de otra partícula dentro del núcleo: el neutrón. Competencia en Ciencias Experimentales Contenidos clave Átomo indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento 1808 1897 1911 1913 . . . John Dalton E. Rutherford Niels Bohr + + + + Átomo cargado positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones + Átomo formado por una corteza con electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente. Predijo además la existencia del neutrón. Átomo en el cuál los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles energéticos bien definidos J.J. Thomson ÁTOMO El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los protones. MODELO ATÓMICO DE BOHR En 1913 el físico danés Niels Bohr (1885-1962), tomó como base, el conocimiento que se tenía hasta entonces sobre espectros electromagnéticos, la teoría cuántica y el efecto fotoeléctrico, elaboró un conjunto de postulados que explican el comportamiento de los electrones dentro de un átomo, dando origen a un nuevo modelo atómico que podía explicar, entre otras cosas, por qué los electrones no se proyectaban hacia el núcleo, por qué el átomo de hidrógeno solo emite o absorbe ciertas ondas electromagnéticas, por qué se presenta el efecto fotoeléctrico, a qué se debe la estabilidad de los átomos, así también explicaba algunas propiedades físicas de los átomos como el tamaño, energía de ionización, etc. Los postulados de Bohr se pueden enunciar en la forma siguiente: Es la parte central del átomo, está formado por protones y neutrones, concentra más del 99.99 % de la masa total del átomo. Núcleo Partícula elemental que constituye parte del núcleo de los átomos. La masa del neutrón es ligeramente superior a la del protón, determina la estabilidad del átomo, frente a posibles procesos nucleares (fisión, fusión o emisión de radiactividad). Carecen de carga eléctrica, y son inestables cuando se hallan fuera del núcleo. Neutrón Partícula elemental que constituye parte del núcleo de los átomos. El número de protones, denominado número atómico, es el que determina las propiedades químicas del átomo. Los protones poseen carga eléctrica positiva y una masa 1.836 veces mayor de la de los electrones. Protón (+) Partícula elemental que constituye parte de cualquier átomo. Giran en torno a su núcleo, formando la denominada corteza electrónica. La masa del electrón es 1836 veces menor que la del protón y tiene carga negativa. En condiciones normales un átomo tiene el mismo número de protones que electrones, lo que convierte a los átomos en entidades eléctricamente neutras. Electrón (-) Átomo 1. Los electrones se mueven alrededor del núcleo en órbitas circulares estables. Con este postulado, se concibe al átomo como un sistema planetario, donde el núcleo y los electrones, hacen las veces del sol y los planetas respectivamente, de ello, se deduce que mientras más grande sea la órbita, mayor es la energía que posee el electrón. 2. Los electrones solo pueden girar en órbitas cuantizadas (es decir con cierto contenido energético) cuyo radio cumple con el momento angular. Esto implicaría que un electrón, en una órbita, n, su energía sería constante, por lo cual no existiría pérdida de energía. 3. Cuando un electrón pasa de una órbita a otra, dicha transición va acompañada de la absorción o emisión de una cantidad definida de energía (en forma de onda electromagnética), cuya magnitud es igual a la diferencia de energía entre las dos órbitas. Los electrones pueden saltar de una a otra órbita. Si lo hace desde una de menor energía a una de mayor energía absorbe una cantidad de energía igual a la diferencia de energía asociada a cada órbita. Si pasa de una de mayor a una de menor, pierde energía en forma de radiación (luz). Bohr predijo también un número máximo de electrones en cada capa. Sabía que los elementos más estables conocidos son los gases nobles, dedujo que estos elementos eran muy estables por el acomodo de sus electrones en cada órbita. Propuso entonces con base en el número de electrones de cada gas noble que: ❑ En la primera capa u órbita caben hasta dos electrones. ❑ En la segunda órbita caben hasta 8 electrones. ❑ En la tercera órbita hasta 18 electrones, etc. Fue el mismo Bohr quien se dio cuenta que de acuerdo con su propuesta, todos los elementos deberían ir integrando electrones de manera progresiva y de su acomodo debería entenderse su estructura y comportamiento. Fuentes de información: Catalá, R; Jiménez A. (2009). Ciencias. Con énfasis en Química. México, Esfinge. Casto, M; Greaves, N; Sususri J; Osorio, G;Rérez, G. (2008) Ciencias 3. Química. México. Castillo. Velásquez, A. Teoría Atómica de Bohr UNAM. Facultad de ingeniería, recuperado el 10/12/2018 de: http://dcb.fi- c.unam.mx/CoordinacionesAcademicas/FisicaQuimica/Quimica/articulos/0a_bohr.pdf EcuRed. (2016). Modelo atómico. Recuperado el 06/12/2018 de: https://www.ecured.cu/Modelo_at%C3%B3mico CONCEPTO CLAVE Átomo. Partícula más pequeña de la materia, representativa de un elemento. CONCEPTO CLAVE Modelo atómico de Bohr. Modelo cuantizado del átomo para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos.
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