estructura atómica

Cátedra: Química
Ingeniería
Universidad Nacional del Nordeste

TEMA 1
Estructura atómica
La idea de la existencia de átomos se remonta al año 500 a.C. porque ya Demócrito
consideraba que la materia se componía de partículas indivisibles denominadas átomos.
Pero el inicio real de la teoría atómica no tuvo lugar hasta fines del siglo XIX. El primer
desarrollo sobre el átomo fue el deDalton en su teoría atómica, la cual puede
resumirse así: los átomos son las partículas básicas de la materia, pequeñas esferas
compactas e indivisibles que son idénticas (misma masa y propiedades) para un mismo
elemento, pudiéndose agrupar átomos de distintos elementos en relaciones sencillas
para formar moléculas también compactas.
Esta teoría explicaba las leyes de constancia de masa,constancia de composición ,
combinación en proporciones múltiples y recíprocas y muchas propiedades generales de
la materia, pero al querer explicar ciertos fenómenos, surgía a necesidad de aceptar que
los átomos debían ser más complicados de lo que se creía.
Descubrimiento del electrón: J.J. Thomson en 1897, estudiando la naturaleza de los
rayos catódicos, descubrió el electrón y elaboró un nuevomodelo atómico. En su
trabajo utilizó un tubo de rayos catódicos que consistía en un cilindro con dos
electrodos y un orificio que permitía hacer el vacío.
Si se aplicaba a los electrodos una diferencia de potencial, teniendo el tubo a presión
baja, se producían una serie de descargas de distinta coloración, según fuera la
naturaleza del gas que había en su interior
Al ir disminuyendo lapresión del gas, aproximándose al vacío, se producía una
fluorescencia en la parte opuesta al cátodo, cubierta con sustancias especiales. Si,
además, se colocaba un obstáculo, se originaba una sombra dentro de la fluorescencia,
que indicaba la existencia de unos rayos que partían del cátodo, por lo que debían estar
cargados negativamente en dirección perpendicular a él, hacia el ánodo, y por esto selos
llamó rayos catódicos.

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Ingeniería
Universidad Nacional del Nordeste

Los rayos catódicos que se producían en su interior poseían una energía puesto que eran
capaces de mover ligeros molinetes. Tenían carga (negativa), puesto que se desviaban
por campos eléctricos y magnéticos en la forma que correspondería a partículas
negativas. No se modificaban ni dependíandel tubo ni de los materiales de que
estuvieran hechos los electrodos.
Con estos datos, Thomson llegó a la conclusión de que esos rayos estaban constituidos
por algo universal; así se descubrió la primera partícula atómica, a la que se denominó
electrón.
Si las partículas eran iguales para toda la materia, la relación entre su carga y su masa
debía ser constante, y calculó un valor paraesta constante de 1.76x108 coul/g.
Por lo tanto, el modelo atómico que supuso Thomson era una esfera maciza, positiva y
con electrones en su interior, lo que hacía del conjunto que su resultado fuera de carga
neutra.

Descubrimiento del protón: Si se realiza la misma experiencia del tubo de descarga
pero con la modificación de que el cátodo esté perforado, tal como lo hiciera Goldstein
en1886, se observa que en la parte posterior del cátodo aparecen rayos luminosos
llamados rayos anódicos ó canales. Experimentos posteriores demostraron que los
rayos anódicos son partículas de carga positiva debido a su comportamiento frente a los
campos eléctricos y magnéticos. Pero estos rayos NO se producen en el ánodo sino que
tienen su origen en el choque de los electrones de suficienteenergía con los átomos
neutros del gas contenido en el tubo a quienes arrancan nuevos electrones dejando
partículas positivas residuales que se dirigen aceleradas al cátodo y algunas lo
atraviesan. Estas partículas positivas se desvían en sentido inverso a los rayos catódicos
frente a campos eléctricos y magnéticos. Midiendo la relación masa/carga se encontró
que son mucho más pesadas que los...