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DESARROLLO HISTORICO DE LA QUIMICA
EDAD MODERNA
JOHN JAIRO PARRA BOHORQUEZ
INSTITUTO DE QUIMICA 2009
BOHR Y LA QUÍMICA

Hace sus publicaciones entre 1913 y 1922, presentando su modelo del átomo.

Era físico y se desarrolla como Químico teórico.
1.
¿Cuál era el problema en ese momento, según Langmuir?
Los físicos atacaban la estructura de los átomos, porque no tenían en cuenta
las propiedades químicas, las cuales debían ser explicadas por una teoría de
la estructura atómica.
2.
¿Cuál es el objetivo del artículo?
Se trata de demostrar la diferencia que había entre el átomo de la Química y
el átomo de la física.
3.
¿Qué se conocía antes de que Bohr presentara su modelo del átomo?
Ya los químicos habían construido, siguiendo un camino empírico-inductivo,
un modelo de átomo que en muchos aspectos superaba al de Bohr.
4.
¿Cuáles fueron los aportes de Bohr?
 Cambia el método y hace una presentación deductiva de su modelo,
construyéndolo a partir de algunos postulados generales que se añaden a
las viejas y bien probadas leyes de la mecánica y del electromagnetismo
clásico.
 Reconstruye el espectro del átomo de Hidrógeno con precisión numérica
mayor que la de los Químicos.
5.
¿Por qué cae el Modelo del átomo de Bohr?
– Presenta un modelo planetario, supremamente fácil de visualizar, Es una
imagen simple.
– Es un metafenómeno para imaginar que no requiere mucho esfuerzo
intelectual.
– Dura 12 años y el principio de incertidumbre decreta su muerte.
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EL ÁTOMO DE LOS QUÍMICOS
6.
¿Cuál fue la principal idea que concebían los químicos?
Decían que los átomos tenían una estructura interna y probablemente estaban
formados por otros componentes relacionados con cargas eléctricas y masas.
7.
¿Qué dice Prout acerca de los pesos atómicos?
Insistía en que sus innumerables experimentos lo confirmaban en la idea de
que todos los pesos atómicos de los cuerpos eran múltiplos del peso atómico
del Hidrógeno.
8.
¿Qué idea deja Prout en 1834?
Dice que los átomos están formados por una combinación de otras partículas
más fundamentales, dotadas en una u otra forma de masa y de carga, y de
cuya organización dependen las distintas propiedades químicas.
9.
¿Qué más se sabía acerca de los átomos?
Si la característica principal, que diferencia a un átomo de otro es su peso,
debería existir alguna relación cuantitativa entre propiedades químicas y peso
atómico.
10. ¿Cuál fue el aporte en 1817 de Dobereiner y por qué no siguió adelante?
Ordenó los elementos en “triadas”, no pudo seguir adelante con sus ideas
sobre la relación entre las propiedades y los pesos atómicos, porque en ese
momento había mucha confusión sobre los valores y los métodos de
determinación de los pesos atómicos.
11. ¿Qué pasó en 1858?
Stanislao Cannizzaro logró resolver el problema de los pesos atómicos,
entonces revive el interés por buscar relaciones entre pesos atómicos y las
propiedades.
12. ¿Cuál fue el aporte de CHANCURTOIS?
En 1863, publicó la “primera” tabla periódica, ordenando los elementos en una
Espiral, según sus pesos atómicos.
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13. Aporte de John A.R. Newlands
En 1865, propuso la ley de las octavas, en su ordenamiento de los elementos.
14. Aporte de Dimitri Ivanovich Mendeleiev.
En 1868, se preocupó por encontrar un sistema que le permitiera clasificar los
elementos y consideraba que el más promisorio era el de los pesos atómicos.
15. ¿Qué escribe Mendeleiev en 1905?
“Pero no hay nada, desde los hongos hasta las dependencias científicas, que
pueda ser descubierto sin mirar y ensayar, Así que comencé a ensayar y a
escribir los elementos con sus pesos atómicos y sus propiedades típicas,
elementos análogos y pesos atómicos similares en tarjetas y esto me
convenció muy pronto de que las propiedades de los elementos se encuentran
en dependencia periódica con sus pesos atómicos”.
16. ¿Cuál era uno de los problemas de la tabla periódica?
El peso atómico no era la variable indicada porque no cumplián los siguientes
elementos ese orden: Yodo-Telurio; Argón-Potasio y Cobalto-Níquel.
17. ¿Cuál fue la propuesta de Rydberg en 1897?
Fue el primero en comprender que la clasificación periódica podía contener
algo más fundamental que su ordenación con base en los pesos atómicos.
Propuso que debe existir una “variable independiente” distinta de los pesos
atómicos que determine las propiedades de los elementos.
EL ELECTRÓN
18. ¿Qué pasó en 1891?
El carácter corpuscular de la electricidad ya había sido reconocido por
Faraday y por Maxwell, pero es STONEY quien le da el nombre de electrón al
átomo de electricidad.
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Ya en 1897, J.J. THOMPSON, estudiando los rayos catódicos en el tubo de
descarga, reconoció que la carga eléctrica era transportada por pequeños
corpúsculos de relación m/e muy pequeña.
19. ¿Cómo se inicia el estudio moderno de la estructura atómica?
Cuando Thomson reconoce en los rayos catódicos a los constituyentes
fundamentales de los átomos.
20. ¿Qué es el efecto Zeeman y de que sirvió?
Fue considerado como argumento a favor de la existencia de los electrones
en el interior de los átomos.
21. ¿Con qué se identificaron los electrones?
Con los Rayos Beta y con las partículas emitidas en el efecto fotoeléctrico.
La carga específica de los rayos beta fue medida por Becquerel en 1899 y la
de los fotoelectrones por Lenard en 1900.
22. ¿Qué se concluyó en ese momento?
Que el electrón era ubicuo (que esta presente al mismo tiempo en todas
partes) y que debía jugar un papel importante en cualquier modelo de la
estructura del átomo.
23. ¿Cómo nace el primer modelo de la estructura del átomo y en que año se dio?
Gilbert Newton Lewis en 1902 mientras preparaba una clase elemental de
Química (Recordar a Mendeliev) y ya interesado en la nueva teoría del
electrón y considerando algunas ideas de la tabla periódica, construyó un
modelo el cual, el mismo dice: “desde entonces he considerado como
esencialmente representativo de la disposición de los electrones en el átomo”.
24. ¿En qué consistió el modelo de Lewis, lanzado el 28 de marzo de 1902?
La teoría de Lewis consistió en:
1. “Los electrones se organizan en cubos concéntricos dentro del átomo”.
2. “Un átomo neutro de un elemento dado contiene un electrón mas que el
elemento precedente”.
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3. “El cubo de 8 electrones se alcanza en los átomos de los gases raros y este
cubo se constituye, de alguna manera, en el núcleo alrededor del cual se
construye el cubo del siguiente período”.
4. “Los electrones de un cubo externo incompleto puede ser cedidos a otro
átomo o pueden recibirse de otro para completar el cubo, explicando así las
valencias positivas y negativas”.
25. ¿Qué no explicaba el modelo en ese momento?
No tenía ninguna hipótesis acerca de la forma que estaba presente la carga
positiva necesaria para que el átomo fuera neutro.
26. ¿Cuál fue el aporte de Abegg en 1904?
Publicó una teoría de los compuestos moleculares, que concluía: “La suma
igual a 8 de nuestras valencias normales y contravalencias significa entonces
simplemente el número que para todos los átomos representa los puntos de
ataque de los electrones; y el número del grupo o sea la valencia positiva
indica cuántos de los 8 puntos de ataque deben contener electrones para que
el elemento sea eléctricamente neutro”
27. ¿Cuál fue la diferencia entre el modelo de Lewis y el modelo de Lord Kelvin?
En el de Lewis es un modelo teórico y el de Lord Kelvin, el cual se conoce
como el “átomo de Thompson, resulta ser el primer modelo en el cual se unen
las deducciones teóricas de los físicos y los conocimientos experimentales de
los químicos.
28. ¿Por qué se le conoce al modelo atómico de Lord Kelvin (en qué consistía)
como el “átomo de Thompson”?
El modelo consistía en una serie de anillos concéntricos de electrones en
rotación dentro de una esfera homogénea de electricidad positiva dentro del
átomo: resulta que Thompson lo desarrolla y calcula el número de electrones
necesarios en cada anillo para que el sistema fuera estable, en distintos
casos.
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29. ¿Fue el único modelo del átomo el de Thompson antes del de Rutherford?
No fue el único modelo propuesto en los primeros cinco años del siglo XX, se
empezó a hacer un gran esfuerzo para explicar la estructura atómica con base
en el conocimiento empírico de que se disponía.
30. ¿Cuál era la confusión en los primeros días de la teoría atómica?
Nos cuentan Friedman y Sartori que mucha de la confusión se debía a que en
aquel tiempo no había ninguna evidencia referente al número de electrones
presente dentro de un átomo.
31. ¿En qué momento se empieza a pensar que el número de electrones era
similar al número atómico?
Lewis y Abegg basados en la vasta cantidad de conocimientos acumulados
por los químicos, ya suponían un número de electrones similar al número
atómico (sin embargo los físicos buscaban otro tipo de argumentos).
32. ¿Qué presenta Thomson en 1904?
Presentó un tratamiento matemático del átomo el cual estaba formado por
electrones y una carga positiva.
Postuló que: El componente cargado positivamente estaba distribuido
uniformemente en una esfera que define al volumen atómico.
Supuso que el “fluido” positivo actuaba sobre las cargas negativas únicamente
por intermedio de fuerzas eléctricas.
Dice que los electrones son cargas puntuales distribuidas a través de todo el
fluido positivo que pueden estar en reposo o en movimiento, rotando alrededor
del centro en orbitas circulares.
Plantea que:
Un electrón solo estaría en el centro del átomo.
Dos electrones, asumirían posiciones simétricas a lado y lado del centro a una
distancia igual al radio, si están en reposo. Si están en rotación su separación
debe ser mayor.
Tres electrones formarían un triángulo equilátero que igualmente puede estar
en reposo o en movimiento en su propio plano.
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Para cuatro electrones se podrían dar varias configuraciones, lo mínimo era
que podían estar en los vértices de un cuadrado o en los de un tetrahedro
regular y así sucesivamente, se iban haciendo más complejos.
Thomson no llegó a resolver el problema general de hallar todas las
configuraciones posibles para n electrones.
33. Alguna ventaja del modelo de Thomson.
Vio la analogía existente entre sus arreglos de electrones y el sistema
periódico de Mendeleiev. No solo había una periodicidad, sino que podía
enunciarse una explicación para el enlace químico.
34. ¿Cuándo y quién identifica definitivamente al número de electrones del átomo
con su posición en la tabla periódica?
En 1913, Moseley al publicar sus resultados sobre los espectros del Rayos X.
35. ¿Quién “entierra” el modelo atómico de Thomson?
El átomo nuclear de Rutherford dio muerte al modelo de Thomson.
36. ¿Cuál fue el aporte de William Harkins y Ernest Wilson en 1915?
Publican un artículo en el libro “Recent Work on the struture of the Atom”,
donde comentan que la primera teoría de la constitución del átomo con algún
trabajo experimental es la debida a Rutherford, quien hizo uso del fenómeno
de la dispersión de partículas alfa y beta al pasar a través de la materia.
37. ¿Qué hace BOHR?
– Hace el primer intento para tratar el problema como un problema mecánico
y dar una imagen definida del átomo.
– El átomo de Bohr es aceptable porque es newtoniano, porque se integra a
toda la mecánica clásica, una vez aceptados los postulados de cuantización
de la energía.
– El átomo de Bohr se inspira en el experimento de Rutherford, en la
espectroscopía experimental y en la idea de la mecánica cuántica de
Planck.
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38. ¿Diferencias entre el átomo de los físicos y el de los químicos?
El de los físicos (átomos de Bohr) se ajusta a toda la mecánica clásica, una
vez aceptado, los postulados de cuantización de la energía.
Los químicos hacen una construcción inductiva y lenta de los metafenómenos
que explican muchos fenómenos experimentales, postulando diversas
estructuras electrónicas, pero no dicen nada sobre “la distribución de fuerzas”
en el interior del átomo.
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