EL ATOMO

A pesar de que "átomo" significa "indivisible", hoy día se sabe que el átomo está formado por partículas más pequeñas, las llamadas partículas subatómicas.

El núcleo del átomo es su parte central. Tiene carga positiva, y en él se concentra casi toda la masa del mismo. Sin embargo, ocupa una fracción muy pequeña del volumen del átomo: su radio es unas diez mil veces más pequeño. El núcleo está formado por protones y neutrones.

Alrededor del núcleo se encuentran los electrones, partículas de carga negativa y masa muy pequeña comparada con la de los protones y neutrones: un 0,05% aproximadamente. Los electrones se encuentran alrededor del núcleo, ligados por la fuerza electromagnética que éste ejerce sobre ellos, y ocupando la mayor parte del tamaño del átomo, en la llamada nube de electrones.

El núcleo del átomo se encuentra formado por nucleones, los cuales pueden ser de dos clases:

• Protones: una partícula con carga eléctrica positiva igual a una carga elemental, y una masa de 1,67262 × 10^–27kg.
• Neutrones: partículas carentes de carga eléctrica, y con una masa un poco mayor que la del protón (1,67493 × 10^–27 kg).

El núcleo más sencillo es el del hidrógeno, formado únicamente por un protón. El núcleo del siguiente elemento en latabla periódica, el helio, se encuentra formado por dos protones y dos neutrones. La cantidad de protones contenidas en el núcleo del átomo se conoce como número atómico, el cual se representa por la letra Z y se escribe en la parte inferior izquierda del símbolo químico. Es el que distingue a un elemento químico de otro. Según lo descrito anteriormente, el número atómico del hidrógeno es 1 (₁H), y el del helio, 2 (₂He).

La cantidad total de nucleones que contiene un átomo se conoce como número másico, representado por la letra A y escrito en la parte superior izquierda del símbolo químico. Para los ejemplos dados anteriormente, el número másico del hidrógeno es 1 (¹H), y el del helio, 4 (⁴He).

Modelo atómico de Dalton

    

 En 1808 Dalton formuló su teoría atómica, teoría que rompía con todas las ideas tradicionales (Demócrito, Leucipo).

Introduce la idea de la discontinuidad de la materia, es decir, es la primera teoría científica que considera que la materia está dividida en átomos. Los postulados básicos de esta teoría son:

  -La materia está dividida en unas partículas indivisibles e inalterables llamadas átomos.

  -Los átomos son partículas muy pequeñas y no se pueden ver a simple vista.

  -Todos los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, igual masa e iguales propiedades.

  -Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y distintas propiedades.

  -Los compuestos se forman cuando los átomos se unen entre sí, en una relación constante y sencilla.

  -En las reacciones químicas los átomos se separan o se unen; pero ningún átomo se crea ni se destruye, y ningún átomo de un elemento se convierte en átomo de otro elemento.

Esta concepción se mantuvo casi durante un siglo.

Modelo atómico de Thomson  Tras el descubrimiento delelectrón (descubierto por Thomson en el año 1897;  en 1898 Thomson propuso un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia de dicha partícula subatómica. Su modelo era estático, ya que suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo, y que el conjunto era eléctricamente neutro. El modelo de Thomson era parecido a un pastel de frutas: los electrones estaban incrustados en una masa esférica de carga positiva. La carga  negativa total de los electrones era la misma que la carga total positiva de la esfera, por lo que dedujo que el átomo era neutro.         Thomson también explicó la formación de iones, tanto positivos como negativos. Cuando el átomo pierde algún electrón, la estructura queda positiva y se forman iones positivos; pero si el átomo gana algún electrón, la estructura queda negativa y se forman iones negativos.

Modelo atómico de Rutherford  Tras el descubrimiento del protón (descubrimiento en el que Rutherford contribuyó; véase Partículas subatómicas), Rutherford formuló su modelo atómico.         En 1911, Rutherford empleó las partículas alfa para determinar la estructura interna de la materia (experimento de la lámina de oro; véase columna izquierda, 1). A partir de ese experimento dedujo que: La mayoría de las partículas atraviesan la lámina sin desviarse (99,9%). Algunas partículas se desvían (0,1%). Al ver que no se cumplía el modelo propuesto por Thomson, Rutherford formuló el modelo nuclear del átomo. Según este modelo, el átomo está formado por un núcleo y una corteza: Núcleo: aquí se concentra casi la totalidad de la masa del átomo, y tiene carga positiva. Corteza: está formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares (sistema solar en miniatura) Así mismo, también dijo que la materia es neutra, ya que la carga positiva del núcleo y la negativa de la corteza se neutralizan entre sí. Rutherford dedujo que: La materia está casi vacía; el núcleo es 100.000 veces más pequeño que el radio del átomo. La mayoría de las partículas alfa no se desvían porque pasan por la corteza, y no por el núcleo. Las que pasan cerca del núcleo se desvían porque son repelidas. Cuando el átomo suelta electrones, el átomo se queda con carga negativa, convirtiéndose en un ión negativo; pero si, por el contrario, el átomo gana electrones, la estructura será positiva y el átomo se convertirá en un ión negativo. El átomo es estable

Modelo atómico de Böhr

Tras el descubrimiento del neutrón (véase partículas subatómicas), en 1913 Böhr intentó mejorar el modelo atómico de Rutherford aplicando las ideas cuánticas de Planc  a su modelo. Para realizar su modelo atómico se valió del átomo de hidrógeno; describió el átomo de hidrógeno con un protón como núcleo y con un electrón girando a su alrededor.Las nuevas ideas sobre la cuantización de la energía son las siguientes:

• El átomo está cuantizado, ya que solo puede poseer unas pocas y determinadas energías.
• El electrón gira en unas órbitas circulares alrededor del núcleo, y cada órbita es un estado estacionario que va asociado a un numero natural, "n" (núm. cuántico principal), y toma valores del 1 al 7.
• Así mismo, cada nivel "n" está formado por distintos subniveles, "l". Y a su vez, éstos se desdoblan en otros (efecto Zeeman), "m". Y por último, hay un cuarto núm. cuántico que se refiere al sentido, "s".
• Los niveles de energía permitidos son múltiplos de la constante de planck.
• Cuando un electrón pasa de un nivel de energía a otro, se absorbe o se emite energía. Cuando el electrón está en n=1 se dice que está en el nivel fundamental (nivel de mínima energía); al cambiar de nivel el electrón absorbe energía y pasa a llamarse electrón excitado.
• Böhr situó a los electrones en lugares exactos del espacio. 

PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE

El también llamado principio de indeterminación constituye uno de los puntales de la teoría cuántica. El principio formulado por el alemán Werner Heisenberg demuestra que a nivel cuántico no es posible conocer de forma exacta el momento lineal y la posición de una partícula. O de forma más correcta, que es imposible conocer dichos valores más allá de cierto grado de certidumbre. A nivel cuántico las partículas no son pequeñas esferas, sino borrones. Si es posible fijar la posición de la partícula con total precisión será imposible conocer su velocidad. Si por el contrario se conoce su velocidad, no se sabrá a ciencia cierta en qué punto se halla. Esto tiene un curioso colorario, que no se observa en el mundo macroscópico: la acción del observador altera el sistema observado. El principio de incertidumbre tiene además consecuencias curiosas, tales como el efecto túnel, y es también la causa de que se hallan desarrollado conceptos tales como los orbitales atómicos.

DUALIDAD ONDA PARTICULA

Una onda transversal es aquella en la que la perturbación se transmite mediante una vibración perpendicular a la dirección de la onda en sí. Es como la típica ola del público, desde fuera parece que efectivamente hay una onda recorriendo el estadio, pero en realidad nadie se ha movido de su sitio, solo se han levantado y sentado, o dicho de otra manera, han vibrado en torno a él.

La amplitud es la separación máxima de la vibración respecto a su punto de equilibrio. Está relacionada con la intensidad de la onda.
La longitud de onda es la separación espacial que hay entre dos puntos equivalentes de la onda (mismo punto y misma pendiente), como por ejemplos, dos crestas o dos valles.Pero como una imagen vale más que mil palabras, OBSERVEN LAS PARTES ANTERIORMENTE DESCRITAS

El siguiente vídeo ilustra esta dualidad, presta mucha atención