QUIMICA

Química
I

Para Primer Año de Carreras Técnicas
Instituto de Ciencias Biomédicas San Agustín

Karim F.J. Zgaib

Química I

Instituto San Agustín

UNIDAD 1: ESTRUCTURA ATÓMICA
En la antigüedad se suponía que la materia estaba constituida por partículas
pequeñas e indestructibles que los filósofos griegos denominaron átomos (del griego a
= sin y tomos = dividir). Sin embargo eldesarrollo de la ciencia a través de numerosas
investigaciones puso en duda esta suposición hasta que pudo comprobarse que el
átomo es divisible.
En la segunda mitad del siglo XIX investigadores se dedicaron a estudiar los
efectos que producía una descarga eléctrica en gases encerrados en un tubo de vidrio
a muy baja presión. Emplearon un tubo de vidrio con dos placas metálicas (electrodos)conectadas una al polo positivo y la otra al negativo de una fuente de alta presión
actuando como ánodo y cátodo respectivamente. Al aplicar la alta tensión salían haces
de luz débil que se denominaron rayos catódicos. El análisis de estos rayos permitió
comprobar que estaban formados por partículas con carga negativa que se llamo
electrones.

Continuando las investigaciones, utilizando uncátodo perforado, se observó detrás del
mismo un fino haz de luz que se le denominó rayos canales. El estudio de estos rayos
permitió verificar que estaban compuestos por partículas cargadas positivamente con
una mas de 1840 veces mayor que la de los electrones a estas partículas las llamó
protones.

Con estas experiencias se comprueba la naturaleza eléctrica de la materia.

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MODELO ATÓMICO DE THOMSON
Para explicar la estructura del átomo, los investigadores fueron proponiendo
diferentes modelos a medida que se realizaban e interpretaban las diversas
experiencias. Así, en 1898 Thomson expuso lo que se considera el primer modelo
atómico.
El modelo de Thomson supone que el átomo es una esfera uniformemente
cargada de electricidadpositiva, dentro de la cual están los electrones negativos
(véase figura). El átomo es eléctricamente neutro porque las cargas negativas de los
electrones equivalen a las positivas de la esfera.
Éste modelo se ha comparado con un budín de frutas , donde las frutas
representan los electrones.

MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD
El descubrimiento de la radiactividad permitió seguir avanzando en lainterpretación de la estructura del átomo. Así en 1911, Lord Rutherford, con la
finalidad de comprobar la veracidad del modelo de Thomson, investigó la dispersión
que experimentaban las partículas alfa al atravesar una lámina muy delgada de oro.

Rutherford observó que al atravesar la lámina de oro con partículas alfa
(partículas cargadas positivamente), la gran mayoría la atravesaba sininconvenientes, mientras que una menor cantidad de partícula se desviaban de
su trayectoria e incluso algunas pocas rebotaban. Según sus propias palabras
“era como si le disparara con un arma de fuego a una hoja de papel y la bala
rebotara”

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Ésta experiencia de Rutherford hizo descartar el modelo de Thomson y
permitió deducir cómo estándistribuidas las cargas eléctricas y la masa en el átomo,
constituyendo un importante avance en el conocimiento de la estructura atómica.
La interpretación de los resultados obtenidos en la experiencia antes descripta
llevó a Rutherford a proponer el siguiente modelo:

 El átomo está formado por un núcleo central, con carga eléctrica positiva, rodeado
por los electrones negativos.
 El núcleo es muypequeño con relación al diámetro total del átomo, pero contiene
la mayor parte de la masa atómica. Esto indica que el átomo tiene grandes
espacios vacíos, sin partículas materiales.
 Los electrones giran alrededor del núcleo sin chocar con él , a distancias variables
pero sin exceder un cierto diámetro.
 El número de electrones es el suficiente para compensar la carga positiva del...