Download MODELOSATÓMICOS - Modelo Atómico de Bohr

N. Patricia Fiquitiva Méndez (12) grupo 9
Rafael E. Navarro Nieto (27) grupo 8
El átomo como unidad
Fundamental e indivisible
de la materia
Fue formulada por
los griegos hace
2500 años
Concepto Filosófico;
no existía evidencia
experimental
 A mediados del siglo XVII R. Boyler introdujo el concepto
como se entiende hoy día.
 En el siglo XVIII J. Berzelius, enuncia la primera ley empírica
de las proporciones definidas en combinaciones químicas.
 En 1803 Aparece la primera teoría atómica de J. Dalton,
sus puntos fundamentales fueron:
1. Todos los elementos están constituidos por pequeñas
partículas llamadas átomos
2. Todos los átomos de un mismo elemento poseen
propiedades idénticas, en particular su peso
3. Estos no se crean, destruyen o cambian.
4. Cuando los átomos se combinan lo hacen en relaciones
fijas de números enteros formando partículas compuestas
(moléculas)

En 1833 M. Faraday demuestra la existencia de partículas
con cargas eléctricas en sus experimentos de electrólisis.

En 1859 se estudio el paso de corriente eléctrica a través de
los gases. La carga negativa se llamaron RAYOS CATÓDICOS.

En 1897 J.J. Thomson midió la relación entre la carga y la
masa de estas partículas mostrando que no eran átomos
con cargas eléctricas si no que era un fragmento presente
en todos los átomos

En el siglo XIX se descubrieron dos fenómenos importantes
relacionados con los átomos.
1. Los átomos de un mismo elemento
pueden tener diferentes masas pero sus
propiedades químicas siguen siendo
iguales
Estos fenómenos
descartaron las
ideas de J. Dalton
2. En 1896 algunos elementos liberan
espontáneamente
partículas
y
se
transforman en otros este proceso se llama
RADIACTIVIDAD
Además se estableció que un átomo
es eléctricamente neutro

En 1898 Thomson propuso que los electrones se encuentran
sumergidos en una esfera de materia de carga positiva.
Electrones
R
-
-
E
-
Carga positiva
distribuida
uniformemente
ESQUEMA DEL
ATOMO DE THOMSON
R
COMPORTAMIENTO DEL
CAMPO ELECTRICO
r

Este modelo puede explicar los siguientes hechos
1.
• La existencia de los espectros atómicos aunque no la presencia de
una frecuencia limite, ni el carácter discreto de la radiación
emitida por un átomo.
2.
• Algunos fenómenos eléctricos como la conductividad y
polarización eléctrica.
3.
• Las reacciones químicas bajo el supuesto de intercambio de
electrones.
4.
• La periodicidad observada en las propiedades químicas de los
elementos.
ESQUEMA DEL ARREGLO EXPERIMENTAL PARA OBSERVAR LA
DISPERSIÓN DE PARTÍCULAS (α).

Partículas α
dispersadas
Fuente de
partículas α
Colimadores
Lámina de oro

Se observa el comportamiento de las partículas α que realizan
colisiones con átomos de una lamina muy delgada de oro.

A raíz de los resultados obtenidos del experimento de dispersión de
partículas α, propone un nuevo modelo; donde el átomo esta
formado por un pequeño núcleo de materia donde se encuentra
concentrada la carga positiva y la mayor parte de su masa y a
cierta distancia de el los electrones, tal que la carga neta del
átomo es neutra.
Electrones
E
Vacio
R
Limite
de átomo
ESQUEMA DE
ATOMO DE RUTHERFORD
R
COMPORTAMIENTO DEL
CAMPO ELECTRICO
r
 Con este nuevo modelo y los resultados experimentales de la
dispersión de partículas α se obtuvo nueva información acerca de los
átomos.
1.
2.
3.
• Todos los núcleos de los átomos de un elemento dado tiene la
misma carga eléctrica.
• La carga nuclear es un múltiplo entero del valor de la carga del
electrón.
• La carga nuclear de un átomo es igual al numero atómico
químico, el cual determina su posición en la tabla periódica.
NUCLEO
• Cargas positivas
(protones)
• Carga total es
(Ze)
• (Z) Numero de
cargas positivas
llamado NUMERO
ATÓMICO
No explica la
estabilidad de
la materia
 El modelo parecía ser correcto y resulto no serlo; de acuerdo
a la mecánica clásica, el sistema ELECTRÓN-NÚCLEO solo será
estable si los electrones giran alrededor del núcleo
describiendo orbitas circulares (elípticas).

A pesar que el modelo de Rutherford no era de todo
correcto la dispersión de las partículas sigue siendo valida
hoy día.
 Tanto el núcleo como la partícula α se pueden considerar como
cuerpos puntuales.
 El proceso de la dispersión de partículas α por el núcleo solo
interviene la fuerza electrostática de repulsión.
 El núcleo es tan pesado comparado con la partícula α que se le
puede considerar en reposo durante la interacción.

α
α
La asíntotas forman un
ángulo llamado ÁNGULO DE
DISPERSIÓN.
ϴ
b
N
TRAYECTORIA DE UNA
PARTICULA α DISPERSADA
POR UN NÚCLEO ATÓMICO
Cot (ϴ/2)= 4πε0Kb
Ze2
α = Partícula
b = Parámetro de impacto
K = Energía Cinética de la partícula
Z = Numero atómico del núcleo

Dispersión de una partícula α por un núcleo cuando el
parámetro de impacto es cero.
K= qαqN
4πε0r0
α
r0= qαqN
4πε0K
r0
qα´ K
N
qN
 Las cargas eléctricas de la partícula α y el núcleo son
respectivamente 2e y Ze:
r0= 2*9*109e2Z/K
=4.6*10-28Z/K
ÁTOMO DE HIDRÓGENO

Usando el segundo postulado de Planck “un oscilador sólo
emite energía cuando pasa de un estado de mayor energía
a otro de menor energía”. Consideraba que la frecuencia
del movimiento circular del electrón alrededor del núcleo
era análoga a la frecuencia del oscilador de Planck.
1.
2.
3.
•El
átomo
de
hidrogeno
esta
constituido por un
núcleo con carga
(+Ze) y un electrón
ligado a él mediante
fuerzas electrostáticas
•Existe para el átomo
unos discretos estados
energéticos en los
cuales el electrón
puede moverse sin
emitir
radiación
electromagnética
ESTADOS
ESTACIONARIOS
(energía cte.)
•En los estados
estacionarios el
momento angular del
electrón (L) es igual a
un múltiplo entero (n)
de la constante de
Planck (h) dividida por
2π.

MOMENTO LINEAL
P=m*V

MOMENTO ANGULAR
L=R*m*V
4. Cuando el electrón realiza una transición de un estado estacionario
de energía Ei a otro de energía Ef emite (o absorbe) radiación
electromagnética.
V
V= Ei –Ef = ΔE
h
h
h= h
2π
h barra
-e,m
rn
Fe
+Ze
Fc
ET = Ec + Ep
n
?
-E5
+
1,8 e-1
-E4
-E3
-E2
-E1
Ec = ½ m*V2
Niveles
F=m*a
ac= V2
R
m* V2 = 1 * e2
R 4πE0
R2
V=
2e2
4πE0mR
1/2
rn= 4πE0h2n2 = a0n2
mZe2
Z
n=1,2,…
Niveles de energía y algunas energías importantes
E∞=0
Energía
Energía
de enlace
n=K
Energía
de excitación
n=1
1 = mZ2e4
2
Δ 8e0h3C
1 _ 1
2
2
nf
ni
Energía de ionización
n=∞
Eh= Estado excitado
E1= Estado base o
fundamental