La estructura atómica

Estructura atómica
Vamos a ver un repaso de los antecedentes que nos han llevado al concepto o
modelo de átomo que tenemos en la actualidad.
En cursos anteriores vimos que John Dalton (1808) expuso su teoría para
explicar las leyes ponderales. Dicha teoría atómico-molecular consideraba la materia
formada por entidades o partículas elementales indivisibles llamadas átomos.
Experimentosposteriores realizados en los tubos de descarga o tubos de William
Crookes (1878) llevaron al descubrimiento de los rayos catódicos que parecían tener
masa, y carga negativa. En 1879 John Thomson encontró la relación q/m para dichos
rayos catódicos (1,75 . 10-11 C/kg) con independencia del gas utilizado en el
experimento y del metal empleado en el cátodo.
Esto sugirió a Thomson que las partículasque formaban dichos rayos eran
siempre las mismas y que deben ser constituyentes fundamentales de toda la materia.
Así se identificó la primera partícula subatómica que se llamó electrón con lo que la
indivisibilidad del átomo quedó en entredicho.
En 1909 Millikan demostró que qe = 1,6 . 10-19C con lo cual me= 9,1 . 10-31kg.
Esto cambió por completo la mentalidad sobre la estructura de lamateria.
Como la materia es neutra, si se producen cargas negativas al hacer las descargas
de los rayos catódicos habría que buscar las cargas positivas por alguna parte.
En 1886 Goldstein al hacer el experimento de los tubos de descarga usando un
cátodo perforado descubrió unos rayos emitidos por el ánodo que llamó rayos anódicos
o rayos canales. Estos rayos se desviaban al polo negativo de uncampo magnético y la
relación q/m no era constante sino que dependía del gas utilizado en el experimento
(son átomos cargados pues les han arrancado electrones).
Debemos admitir que cuando los rayos catódicos (electrones emitidos por el
cátodo) chocan con las moléculas de gas encerrado en el tubo, producen partículas
cargadas positivamente y más electrones. Así los rayos anódicos estánformados por las
partículas positivas procedentes del gas, es decir están formados por protones.
Rutherford (1914) determinó que la carga del protón es igual que la del electrón
(pero de signo contrario) y que su masa es 1836 veces la masa del electrón.
Una vez encontrado que el átomo no es indivisible sino que está formado por partículas
positivas y negativas y que al ser la materia eléctricamenteneutra cada átomo debe tener
una carga positiva igual a la negativa, la pregunta era ¿cómo están estas cargas
agrupadas dentro del átomo?. Había que encontrar un modelo del átomo que explicara
las experiencias conocidas hasta el momento.

Modelos atómicos:
Los modelos atómicos aparecen cuando tratamos de estudiar algo que por ser muy
grande o muy pequeño no podemos verlo. Los modelos noson verdaderos ni falsos son
más o menos útiles o no para explicar los hechos experimentales, por lo que van
evolucionando a medida que aparecen nuevos experimentos.
El primer modelo fue el Modelo de Thomson
“Modelo sandía”
El experimento de Rutherford del bombardeo de una lámina delgada de oro con
partículas alfa le llevó a proponer su modelo, el Modelo de Rutherford (1919 “Modelo
solar”(ver libro páginas 28 y 29)

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Pero el modelo de Rutherford presentaba ciertos inconvenientes:
• No explicaba la estabilidad del átomo ya que una partícula cargada como el
electrón moviéndose alrededor del núcleo emite energía con lo que iría
perdiendo energía hasta caer atraído sobre el núcleo
• No explicaba (y eso es lo más importante) los espectros atómicos…..
Antes de estudiar losespectros atómicos y teniendo en cuenta que todos los estudios
llevados a cabo para determinar la estructura atómica se basan en técnicas
experimentales en las que se hace interaccionar ondas electromagnéticas con los átomos
para ver su respuesta y así sacar conclusiones sobre su estructura interna, conviene
repasar dichas radiaciones electromagnéticas y sus parámetros.
Las radiaciones...