MODELOS ATÓMICOS

“La ausencia de prueba no es prueba de ausencia”

Carl Sagan 

Un modelo es una representación simplificada de la realidad conducente a explicarla, a partir de los hechos observados

http://rabfis15.uco.es/Modelos%20At%c3%b3micos%20.NET/Modelos/MAtomicos.aspx

MODELO ATÓMICO DE THOMSON

Fundamentalmente, se basa en que el átomo sí es divisible. El átomo está formada por dos partes, eléctricamente diferenciadas y con una relación entre las masas muy desproporcionada.

De modo que consideraba al átomo como un agregado en el que una serie de pequeñas partículas colonizaban el interior y la superficie de otra partícula mucho mayor.

El modelo de Thomson da una explicación a los rayos catódicos (formados por los electrones arrancados de los átomos), así como los rayos canales (el átomo restante, cargado positivamente, viaja hacia el electrodo opuesto).

MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

A partir de los resultados obtenidos de bombardear una fina lámina de oro con partículas alfa, concluyo lo siguiente:

• El átomo no solo no es macizo, sino que muy al contrario, es hueco en su mayor parte.

• Toda la carga positiva del átomo y la mayor parte de su masa está concentrada en el centro o núcleo del átomo.

• Fuera del núcleo, los electrones, en igual número que las unidades de carga positiva, giran en órbitas circulares alrededor de éste.

MODELO ATÓMICO DE BOHR

Muy poco tiempo después, Bohr estableció cómo debería de ser la distribución de los electrones en torno al núcleo.

• Los electrones giran en torno al núcleo en órbitas definidas, situadas en diferentes niveles.

• A cada nivel le corresponde un valor determinado de energía; cuanto más alejado del núcleo está un nivel, mayor es su energía.

• La distancia de un nivel al núcleo y su energía no pueden adoptar cualquier valor, sino solo ciertos valores muy definidos.

• Cada nivel admite un número máximo de electrones que viene dado por la expresión 2 n2, donde n designa el nivel (1, 2, 3,…).

MODELO ATÓMICO DE ORBITALES

Finalmente surgió un nuevo modelo basado en las teorías de Schrödinger y Heisenberg, que está e vigor actualmente.

• El electrón se comporta como una onda en su movimiento alrededor del núcleo.

• No es posible predecir la trayectoria exacta del electrón. Abandona la idea de órbita definida del modelo de Bohr y postula en su lugar los orbitales atómicos.

• Un orbital atómico es una región del espacio, en torno al núcleo, donde la probabilidad de encontrar al electrón es muy grande. En cada orbital no puede haber más de dos electrones.

• Hay varias clases de orbitales, que se diferencian por su forma y orientación en el espacio; hay orbitales tipo s, p, d o f.

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

Se llama configuración o estructura electrónica de un elemento a la distribución de los electrones de sus átomos en los distintos niveles y orbitales, ordenados de menor a mayor energía.

Es muy importante la configuración electrónica, ya que de ella dependen las propiedades del elemento que representan.

ACTIVIDADES

5. ¿Cómo justifica el modelo de Thomson la aparición de los rayos catódicos y de los rayos canales?

6. Señala las diferencias entre el modelo atómico de Thomson y el de Rutherford.

7. ¿En qué se basa Rutherford para afirmar que el núcleo es muy pequeño? ¿Tendrá algo que ver con el hecho de que muy pocas partículas rebotan en él? Razona la respuesta.

8. Razona si las siguientes afirmaciones son correctas o falsas.

a. En el modelo de Thomson los protones están distribuidos por todo el átomo.

b. Los protones y los electrones tienen posiciones fijas en el átomo.

c. Los radios del núcleo y del átomo son prácticamente iguales.

d. Los electrones son totalmente libres en su movimiento.

e. La energía de un nivel depende del número de electrones que admita.

9. Escribe la configuración electrónica de los siguientes elementos completando esta tabla.

Elemento      Z                                 Configuración electrónica

Helio               2

Boro                5

Flúor               9

Fósforo         15

Calcio            20

Cinc               30

10. Determina el número atómico y di a qué elementos corresponden las siguientes configuraciones electrónicas.

 a. 1s2 2s1

b. 1s2 2s2 2p4

c. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

d. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

e. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

f. 1s2 2s2 2p6 3s1

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