Teoría Atómica de Teoría Atómica de Dalton (1808)Dalton (1808)

En 1808, Dalton publicó sus ideas sobre el En 1808, Dalton publicó sus ideas sobre el modelo modelo atómico de la materiaatómico de la materia las cuales han servido de las cuales han servido de base a la química moderna. base a la química moderna. La imagen del átomo expuesta por Dalton es la de La imagen del átomo expuesta por Dalton es la de La imagen del átomo expuesta por Dalton es la de La imagen del átomo expuesta por Dalton es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento inmutables, iguales entre sí en cada elemento químico.químico.

Los principios fundamentales de esta teoría Los principios fundamentales de esta teoría son:son:

1.1. La materia está formada por minúsculas partículas La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas indivisibles llamadas átomosátomos ..

2.2. Hay Hay distintas clases de átomosdistintas clases de átomos que se distinguen por que se distinguen por su masa y sus propiedades. Todos los átomos de un su masa y sus propiedades. Todos los átomos de un elemento poseen las mismas propiedades químicas. elemento poseen las mismas propiedades químicas. Los átomos de elementos distintos tienen propiedades Los átomos de elementos distintos tienen propiedades diferentes. diferentes.

3. Los 3. Los compuestoscompuestos se forman al combinarse los átomos se forman al combinarse los átomos de dos o más elementos en proporciones fijas y de dos o más elementos en proporciones fijas y sencillas. De modo que en un compuesto los de átomos sencillas. De modo que en un compuesto los de átomos de cada tipo están en una relación de números enteros de cada tipo están en una relación de números enteros o fracciones sencillas.o fracciones sencillas.

4.4. En las En las reacciones químicasreacciones químicas , los átomos se , los átomos se intercambian de una a otra sustancia, pero ningún intercambian de una a otra sustancia, pero ningún átomo de un elemento desaparece ni se transforma en átomo de un elemento desaparece ni se transforma en un átomo de otro elemento.un átomo de otro elemento.un átomo de otro elemento.un átomo de otro elemento.

Para Dalton el átomo era indivisible y carente de Para Dalton el átomo era indivisible y carente de estructura. estructura.

Experiencias posteriores pusieron de manifiesto que el Experiencias posteriores pusieron de manifiesto que el átomo tiene átomo tiene estructura internaestructura interna . .

La Naturaleza eléctrica de la materia La Naturaleza eléctrica de la materia

�� En la última década del siglo XIX y comienzos del XX se descubrió que En la última década del siglo XIX y comienzos del XX se descubrió que los átomos no son indivisibles, sino que están formados por varios tipos los átomos no son indivisibles, sino que están formados por varios tipos En la última década del siglo XIX y comienzos del XX se descubrió que En la última década del siglo XIX y comienzos del XX se descubrió que los átomos no son indivisibles, sino que están formados por varios tipos los átomos no son indivisibles, sino que están formados por varios tipos de partículas, diferentes en masa y propiedades. de partículas, diferentes en masa y propiedades.

�� Muchos fenómenos muestran UNA PROPIEDAD DE LA MATERIA: Muchos fenómenos muestran UNA PROPIEDAD DE LA MATERIA: LA LA CARGA ELÉCTRICACARGA ELÉCTRICA

�� Algunos cuerpos al ser frotados adquieren carga eléctrica. Algunos cuerpos al ser frotados adquieren carga eléctrica.

�� La corriente eléctrica descompone algunas sustancias en otras más La corriente eléctrica descompone algunas sustancias en otras más simples (electrólisis). simples (electrólisis).

Teoría Atómica de J. J. Teoría Atómica de J. J. ThompsonThompson

Demostró que dentro de los átomos hay Demostró que dentro de los átomos hay Demostró que dentro de los átomos hay Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó eléctrica negativa, a las que se llamó electroneselectrones . .

Modelo Atómico de ThompsonModelo Atómico de Thompson

ThomsonThomson descubrió unas partículas subatómicas descubrió unas partículas subatómicas cargadas través del estudio de los cargadas través del estudio de los rayos catódicosrayos catódicos, , propuso un modelo atómico que explicara dichos propuso un modelo atómico que explicara dichos resultados experimentales. resultados experimentales.

De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. cuyo interior estaban incrustados los electrones.

Teoría Atómica de Teoría Atómica de RutherfordRutherford

�� Demostró que los átomos no eran macizos, Demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto mayor parte y en su centro hay un diminuto mayor parte y en su centro hay un diminuto mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleonúcleo . .

�� Al bombardear los átomos de una lámina Al bombardear los átomos de una lámina delgada con partículas cargadas positivamente, delgada con partículas cargadas positivamente, algunas rebotan en un pequeño núcleo situado algunas rebotan en un pequeño núcleo situado en el centro del átomo.en el centro del átomo.

Experimento de Experimento de RutherfordRutherford

Experimento de Experimento de RutherfordRutherford

�� Para poder explicar las grandes desviaciones que sufrían Para poder explicar las grandes desviaciones que sufrían algunas partículas algunas partículas αα RutherfordRutherford supuso que toda la carga supuso que toda la carga positiva del átomo estaba concentrada en un pequeño núcleo positiva del átomo estaba concentrada en un pequeño núcleo donde residía además la casi totalidad de su masa. donde residía además la casi totalidad de su masa.

�� RutherfordRutherford sugirió que en los núcleos de los átomos tenían que sugirió que en los núcleos de los átomos tenían que existir otras partículas de masa casi igual a la del protón, pero existir otras partículas de masa casi igual a la del protón, pero sin carga eléctrica, por lo que las llamó neutrones. El neutrón sin carga eléctrica, por lo que las llamó neutrones. El neutrón no fue descubierto experimentalmente hasta 1932no fue descubierto experimentalmente hasta 1932 por por ChadwickChadwick..

El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todos los núcleos atómicos (la única El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todos los núcleos atómicos (la única excepción es el hidrógeno), ya que excepción es el hidrógeno), ya que interactúa fuertementeinteractúa fuertemente atrayéndose con los protones, pero sin atrayéndose con los protones, pero sin repulsión electrostática.repulsión electrostática.

Estructura del átomoEstructura del átomo

En el átomo distinguimos dos partes: el En el átomo distinguimos dos partes: el núcleonúcleoy la y la cortezacorteza ..

-- ElEl núcleonúcleo eses lala parteparte centralcentral deldel átomoátomo yy contienecontienepartículaspartículas concon cargacarga positiva,positiva, loslos protonesprotones ,, yy partículaspartículasqueque nono poseenposeen cargacarga eléctrica,eléctrica, eses decirdecir sonson neutras,neutras, loslosqueque nono poseenposeen cargacarga eléctrica,eléctrica, eses decirdecir sonson neutras,neutras, loslosneutronesneutrones .. LaLa masamasa dede unun protónprotón eses aproximadamenteaproximadamenteigualigual aa lala dede unun neutrónneutrón..

-- TodosTodos loslos átomosátomos dede unun elementoelemento químicoquímico tienentienen enen elelnúcleonúcleo elel mismomismo númeronúmero dede protonesprotones.. EsteEste número,número, quequecaracterizacaracteriza aa cadacada elementoelemento yy lolo distinguedistingue dede loslos demás,demás,eses elel númeronúmero atómicoatómico yy sese representarepresenta concon lala letraletra ZZ..

Limitaciones al modelo de Limitaciones al modelo de RutherfordRutherford

�� Una era que No explicaba los espectrosUna era que No explicaba los espectros

Espectros atómicosEspectros atómicos discontinuos originados por discontinuos originados por la radiación emitida por los átomos excitados la radiación emitida por los átomos excitados la radiación emitida por los átomos excitados la radiación emitida por los átomos excitados de los elementos en estado gaseoso. de los elementos en estado gaseoso.

Teoría Atómica de Teoría Atómica de Niels BohrNiels Bohr

�� Propuso un nuevo modelo atómico, según el Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos. unos niveles bien definidos. unos niveles bien definidos. unos niveles bien definidos.

�� Los átomos de los elementos en estado Los átomos de los elementos en estado gaseoso producen, al ser excitados, espectros gaseoso producen, al ser excitados, espectros discontinuos característicos que deben reflejar discontinuos característicos que deben reflejar su estructura electrónica.su estructura electrónica.

BohrBohr afirmafirmóó queque elel electrelectróónn ssóólolo puedepuede girargirar enendeterminadasdeterminadas óórbitasrbitas yy queque nono absorbeabsorbe nini desprendedesprendeenergenergííaa mientrasmientras nono cambiecambie dede óórbitarbita.. SupusoSupuso queque lalaradiaciradiacióónn sese emiteemite oo sese absorbeabsorbe cuandocuando elel electrelectróónncambiacambia dede unauna óórbitarbita aa otraotra..cambiacambia dede unauna óórbitarbita aa otraotra..

AA laslas óórbitasrbitas mmááss alejadasalejadas deldel nnúúcleocleo lesles correspondencorrespondennivelesniveles dede energenergííaa mmááss elevadoselevados queque aa laslas mmááss prpróóximasximasaa ééll.. LaLa energenergííaa deldel fotfotóónn emitidoemitido oo absorbidoabsorbido eses igualigual aalala diferenciadiferencia entreentre laslas energenergííasas dede loslos dosdos nivelesniveles..

Niveles de Energía “n”

1 2 3 4

Tienen menos energía

Tienenmasenergía

ESTADO ESTACIONARIO

Absorbe energía

ESTADO EXCITADO

LIBERA ENERGÍA

TEORIA ATOMICA MODERNATEORIA ATOMICA MODERNA

�� El modelo atómico actual se basa en la El modelo atómico actual se basa en la mecánica cuántica ondulatoria fundada mecánica cuántica ondulatoria fundada entre otros por Werner entre otros por Werner HeisenbergHeisenberg (1925) (1925) y y ErwinErwin SchrödingerSchrödinger (1926)(1926)y y ErwinErwin SchrödingerSchrödinger (1926)(1926)

�� Se basa en la TEORÍA CUÁNTICA DE Se basa en la TEORÍA CUÁNTICA DE PLANCKPLANCK

1.1.-- TEORÍA CUÁNTICA DE TEORÍA CUÁNTICA DE PLANCKPLANCK

�� Lo electrones se absorben o se emiten en Lo electrones se absorben o se emiten en el átomo en forma de cuantos de energía. el átomo en forma de cuantos de energía.

Cuantos de energía: paquetes de energía, Cuantos de energía: paquetes de energía, Cuantos de energía: paquetes de energía, Cuantos de energía: paquetes de energía, números enteros de energía. números enteros de energía.

E= h E= h δδh= constante de h= constante de PlanckPlanckδδ= frecuencia= frecuencia

2. Principio de Incertidumbre de 2. Principio de Incertidumbre de HeisenbergHeisenberg

�� No es posible conocer a un mismo tiempo No es posible conocer a un mismo tiempo la posición y velocidad de un electrón en la posición y velocidad de un electrón en un átomo. un átomo.

�� Se habla entonces de regiones en donde Se habla entonces de regiones en donde es mas probable encontrar al electrón: es mas probable encontrar al electrón:

ORBITALES O NUBES ELECTRONICASORBITALES O NUBES ELECTRONICAS

3. PRINCIPIO DE SCHRÖDINGER3. PRINCIPIO DE SCHRÖDINGER

�� La ecuación de onda presentada en 1926 La ecuación de onda presentada en 1926 establece la relación entre la energía de establece la relación entre la energía de un electrón y la distribución de éste en el un electrón y la distribución de éste en el espacio. espacio. espacio. espacio.

En esta ecuación aparecen los En esta ecuación aparecen los parámetros cuánticos parámetros cuánticos n, l, mn, l, m

4. Principio de Dirac4. Principio de Dirac--JordanJordan

�� En su ecuación aparece el cuarto En su ecuación aparece el cuarto parámetro cuántico “s” que establece con parámetro cuántico “s” que establece con mayor exactitud la distribución de los mayor exactitud la distribución de los electroneselectroneselectroneselectrones

Corteza atómica: Corteza atómica: Estructura electrónicaEstructura electrónica

Las propiedades de los elementos Las propiedades de los elementos dependen, sobre todo, de cómo se dependen, sobre todo, de cómo se distribuyen sus electrones en la corteza. distribuyen sus electrones en la corteza. distribuyen sus electrones en la corteza. distribuyen sus electrones en la corteza.

Esta distribución se puede representar Esta distribución se puede representar mediante la mediante la configuración electrónicaconfiguración electrónica

1s21s22s2 2p62s2 2p63s2 3p6 3d103s2 3p6 3d104s2 4p6 4d10 4f144s2 4p6 4d10 4f145s2 5p6 5d10 5f145s2 5p6 5d10 5f14

7N 1s2 2s2 2p3

11 Na 1s2 2s2 2p6 3s1

6s2 6p6 6d106s2 6p6 6d107s2 7p67s2 7p6 17Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

32Ge 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 5s2 5p4

Electrones de valencia