Evolución de los modelos atómicos en la edad contemporánea

Esta página presenta una cronología de los principales modelos atómicos desarrollados en la era moderna:

1. Modelo atómico de Dalton (1808): Propuso que la materia está formada por partículas indivisibles llamadas átomos. Los átomos de un mismo elemento tienen propiedades y masa idénticas.

2. Modelo atómico de Thomson (1904): Describió el átomo como una esfera maciza de carga positiva con electrones incrustados, conocido como el "modelo del pudín de pasas".

3. Modelo atómico de Rutherford (1911): Basado en su famoso experimento de dispersión de partículas alfa, propuso un modelo con un núcleo denso y positivo rodeado por electrones en órbita.

Example: El experimento de Rutherford demostró que la mayoría de las partículas alfa atravesaban una lámina de oro sin desviarse, mientras que algunas rebotaban, lo que llevó a la conclusión de que los átomos están mayormente vacíos con un núcleo denso.

Highlight: La evolución de estos modelos muestra cómo la ciencia progresa a través de la observación, experimentación y revisión de teorías anteriores.

Modelo atómico actual

Esta página introduce el modelo atómico actual, basado en la mecánica cuántica:

• Cuestiona las representaciones anteriores del átomo.
• Introduce el concepto de orbitales atómicos.

Definition: Los orbitales son regiones del espacio alrededor del núcleo donde existe una alta probabilidad (90%) de encontrar un electrón.

Highlight: El modelo atómico actual, desarrollado por Erwin Schrödinger en 1932, se basa en la mecánica cuántica y describe los electrones como ondas de probabilidad en lugar de partículas con trayectorias definidas.

Este modelo representa un cambio paradigmático en nuestra comprensión de la estructura atómica, alejándose de las representaciones clásicas y adoptando una visión probabilística de la ubicación de los electrones.

Partículas subatómicas

Esta página detalla las tres partículas subatómicas fundamentales que componen el átomo:

1. Protón $p+$:

   • Masa: 1 unidad de masa atómica $u$ = 1,6726 × 10^-27 kg
   • Carga: Positiva

2. Neutrón (n):

   • Masa: 1 unidad de masa atómica $u$ = 1,6749 × 10^-27 kg
   • Carga: Neutra

3. Electrón $e-$:

   • Masa: 9,1 × 10^-31 kg (aproximadamente 1800 veces menor que la del protón)
   • Carga: Negativa

Vocabulary: La unidad de masa atómica $u$ es una unidad de medida utilizada para expresar masas atómicas y moleculares. 1 u = 1,66 × 10^-27 kg.

Highlight: Los protones y neutrones se encuentran en el núcleo del átomo, mientras que los electrones orbitan en la corteza.

Esta información es fundamental para comprender la estructura atómica y las propiedades de los elementos químicos.

Representación simbólica: Z y A

Esta página introduce dos conceptos clave para la representación de los átomos:

1. Número atómico (Z):

   • Indica el número de protones en el núcleo de un átomo.
   • Permite diferenciar los elementos químicos.

2. Número másico (A):

   • Indica la suma del número de protones y neutrones en el núcleo de un átomo.

La representación simbólica de un átomo se realiza de la siguiente manera:

A
 X
Z

Donde:

• X es el símbolo del elemento
• A es el número másico
• Z es el número atómico

Example: Para el átomo de berilio: ⁹₄Be

• Z = 4 (número de protones)
• A = 9 $número de protones + neutrones$
• Número de neutrones = A - Z = 9 - 4 = 5

Definition: El número atómico (Z) determina la identidad del elemento químico y su posición en la tabla periódica.

Esta notación proporciona información esencial sobre la composición del átomo de manera concisa.

Iones e isótopos

Esta página explica los conceptos de iones e isótopos:

Iones:

• Son átomos que han ganado o perdido electrones, adquiriendo una carga eléctrica.
• La carga de un átomo (Q) puede ser:
  1. Neutra $Q=0$: Cuando el número de protones iguala al de electrones.
  2. Positiva (Q>0): Catión, formado cuando un átomo pierde electrones.
  3. Negativa (Q<0): Anión, formado cuando un átomo gana electrones.

Example: Fe³⁺ es un catión de hierro que ha perdido 3 electrones.

Isótopos:

• Son átomos del mismo elemento (igual Z) pero con diferente número de neutrones (diferente A).

Example: Isótopos del hidrógeno:

• Protio (¹H): 1 protón, 0 neutrones
• Deuterio (²H): 1 protón, 1 neutrón
• Tritio (³H): 1 protón, 2 neutrones

Highlight: Los isótopos tienen las mismas propiedades químicas pero pueden tener diferentes propiedades físicas debido a su diferencia de masa.

Estos conceptos son fundamentales para entender la diversidad de formas en que pueden existir los átomos de un mismo elemento.

Tabla periódica de los elementos

Esta página presenta la tabla periódica de los elementos, una herramienta fundamental en química que organiza todos los elementos conocidos de manera sistemática. La tabla muestra:

• Número atómico (Z)
• Símbolo químico
• Nombre del elemento
• Masa atómica relativa

Definition: La tabla periódica es un arreglo sistemático de los elementos químicos, ordenados por su número atómico y agrupados según sus propiedades.

Highlight: La tabla está organizada en periodos (filas horizontales) y grupos (columnas verticales), reflejando patrones en la configuración electrónica y propiedades químicas de los elementos.

Elementos destacados:

• Hidrógeno $H$: Z = 1
• Helio $He$: Z = 2
• Litio $Li$: Z = 3
• Berilio $Be$: Z = 4

La tabla también incluye información sobre los lantánidos y actínidos, series de elementos que se muestran separadamente en la parte inferior de la tabla principal.

Vocabulary:

• Periodo: Fila horizontal en la tabla periódica.
• Grupo: Columna vertical en la tabla periódica.

Esta representación visual de los elementos es esencial para comprender las relaciones entre ellos y predecir sus propiedades químicas y físicas.

El átomo: Modelos atómicos

Esta página introduce el concepto del átomo y solicita al lector que dibuje su propia representación de un átomo. Esto sirve como punto de partida para explorar los diferentes modelos atómicos que se han propuesto a lo largo de la historia de la ciencia.

Highlight: La actividad de dibujar un átomo estimula la reflexión sobre los conocimientos previos y prepara al estudiante para comprender la evolución de los modelos atómicos.

Definition: Un átomo es la unidad más pequeña de la materia que conserva las propiedades de un elemento químico.