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1 Educación Secundaria El modelo atómico de Demócrito y Leucipo En Grecia, en el año 400 a. C., Demócrito y Leucipo fueron los primeros que se imaginaron y plantearon la idea de que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían dividirse y lo llamaron átomo. Ellos decían que los átomos tenían formas, tamaños y pesos diferentes. Algunos tendrían forma esférica, otros tendrían forma cúbica y también habría los de forma cilíndrica; sin embargo, las ideas sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y tuvieron que pasar más de 2000 años para que la idea de los átomos fuera retomada. El modelo atómico de Demócrito y Leucipo Entre los años 1803 y 1827, el científico inglés John Dalton planteó la hipótesis de que la materia estaba conformada por átomos y que estaba representada como una minúscula partícula esférica1, indivisible, que no se podía alterar, y que cada átomo tenía un tamaño determinado. A esta teoría se la denominó “teoría atómica moderna” y establece lo siguiente: • La materia está constituida por partículas indivisibles o átomos. • Los átomos de un mismo elemento son iguales. • Los átomos de distintos elementos se unen para formar compuestos. • Una reacción química es un reordenamiento de átomos. El modelo atómico de Thomson La teoría de Dalton fue aceptada durante casi un siglo; sin embargo, se descubrieron fenómenos que demostraban que el átomo no es indivisible, es decir, que se puede dividir y que está formado por otra clase de partículas, como los electrones, protones y neutrones. El científico inglés Thomson realizó unos experimentos con tubos de rayos catódicos y demostró que dentro de los átomos había unas partículas diminutas con carga eléctrica negativa, a las que llamó electrones. De acuerdo a sus descubrimientos, Thomson propone que el átomo es una esfera de materia cargada positivamente. La carga negativa, es decir, los electrones, se encontraban insertados en su interior. Asimismo, las cargas positivas y negativas estarían distribuidas uniformemente para anularse entre sí. El átomo se pudo observar y fotografiar hace pocos años gracias al microscopio electrónico. Pero ¿cómo es un átomo? Esta fue la pregunta que se hicieron los científicos, y querer responderla les permitió investigar, trabajar y dedicar mucho tiempo al tema. SEMANA 23 Historia de los modelos atómicos 1.er grado: Ciencia y Tecnología 1 Adaptada de Martín, G. J. (2003). ¿Se pueden ver los átomos? De la entelequia a la realidad (p. 37). Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Historia de los modelos atómicos EDUCACIÓN SECUNDARIA 1.er grado: Ciencia y Tecnología 2 Todo ello lo llevó a proponer el modelo atómico del budín de pasas, con el que explicó que el átomo contiene electrones con carga negativa (pasas) dentro de un budín con carga positiva , como se muestra en la imagen 1. 2 Adaptado de Khan Academy. (s. f.). Historia de la estructura atómica. Recuperado de https://bit.ly/3j0wkja Electrones con carga negativa Distribución continua de carga positiva + + + + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - -- - Este modelo es parecido al budín de pasas, en el que las pasas representan los electrones que están cargados negativamente en un mar de carga positiva. Los científicos han seguido investigando sobre la estructura del átomo y pusieron a prueba la validez del modelo del budín de pasas. El modelo atómico de Rutherford Ernest Rutherford es un físico neozelandés que realizó un extraordinario experimento que lo llevó a proponer un nuevo modelo atómico. Con su famoso experimento de la lámina de oro, que consistió en disparar un rayo de partículas alfa (α) a una laminilla muy fina de oro puro, observó que casi todas las partículas alfa (α) atravesaban directamente la laminilla sin desviarse, aunque unas cuantas partículas se desviaban y algunas rebotaban en la dirección de la que provenían, como se muestra en la imagen 2. Partículas desviadas Partículas que rebotan Partículas no desviadas Lámina de oro Lámina de oro Pantalla circular fluorescente Haz de partículas alfa Fuente radiactiva Partículas que chocan con el núcleo Partículas que pasan lejos del núcleo Partículas que pasan cerca del núcleo Imagen 1. Modelo del budín de pasas Imagen 2. Experimento que realizó Rutherford 3 Historia de los modelos atómicos EDUCACIÓN SECUNDARIA 1.er grado: Ciencia y Tecnología 3 Adaptado de Khan Academy. (s. f.). Historia de la estructura atómica. Recuperado de https://bit.ly/3j0wkja Con este experimento, el científico llegó a las siguientes conclusiones: 1) El átomo está formado por una parte central o núcleo donde se concentra la carga positiva y la mayoría de la masa. Esto lo comprobó cuando unas cuantas partículas se desviaban y otras rebotaban. 2) El átomo es extremadamente vacío. Lo comprobó cuando casi la mayoría de partículas alfa atravesaban la lámina de oro. Estas conclusiones lo llevaron a proponer el modelo atómico nuclear, que explica que el átomo está formado por un núcleo pequeño cargado positivamente y alrededor giran los electrones cargados negativamente3, como se muestra en la imagen 3. El contenido del presente documento tiene finalidad educativa y pedagógica, y forma parte de la estrategia de educación a distancia y gratuita que imparte el Ministerio de Educación. Electrones Núcleo Está formado por un núcleo de carga positiva que concentra casi toda la masa y alrededor de él se encuentran los electrones girando. + Imagen 3. Modelo atómico de Rutherford Referencias: Brown, T.; LeMay, H. & Bursten, B. (1998). Química. La ciencia central. México: Prentice Hall Hispanoamericana. Khan Academy. (s. f.). Historia de la estructura atómica. Recuperado https://bit.ly/3j0wkja Martín, G. J. (2003). ¿Se pueden ver los átomos? De la entelequia a la realidad. Apuntes de Ciencia y Tecnología. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Recuperado https://bit.ly/2YpVZtH
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