Materia y energía: radiactividad natural e inducida Evolución de los modelos atómicos Estructura atómica a) Reacciones químicas v/s Nucleares. b) Estabilidad Nuclear Fenómenos nucleares y sus aplicaciones Evolución de los modelos atómicos s. V a.c. s. XIX s. XX 460-370 A.C. En su filosofía, Demócrito acepta que el ser existe tanto como el no ser. El ser es una materia indivisible, el átomo (lo que no se divide). Pero no es solamente uno, son muchos. Se mueven, se entrelazan entre ellos y forman las varias especies conocidas. Este movimiento obedece a leyes mecánicas sin ningún objetivo de finalidad. Según Demócrito los sentimientos acústicos y ópticos se deben a olas de átomos que se extraen de los objetos y llegan multiplicados hasta nuestros oídos y ojos. Los átomos de un elemento no se transforman en átomos diferentes durante las reacciones químicas. un compuesto dado siempre tiene el mismo número relativo de la misma clase de átomos. 1803-1807 . 3. 2. Cuando se combinan átomos de más de un elemento se forman compuestos. “Los átomos no se crean ni se destruyen en las reacciones químicas” 4. Cada elemento se compone de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. Todos los átomos de un elemento dado son idénticos.John Dalton 1. en propiedades físicas y químicas. J.La radiación consiste de en una corriente de partículas de carga negativa . Los electrones son un componente fundamental de la materia. que ahora llamamos electrones.Rayos catódicos y electrones J. 1897 . demostró que: 1. 2. Thomson estudiando la descarga en el tubo de rayos catódicos. 1903 J. Thomson describió que un átomo podría considerarse una esfera de materia positiva en la cual se encuentran embebidos los electrones “budin de pasas” . Thomson.J.Modelo atómico de J.J. Cada átomo debía tener igual numero de cargas positivas y negativas para mantener la neutralidad. Rayos catódicos y electrones Ver mas . •Un alto voltaje produce radiación dentro del tubo. •A dicha radiación se le llamo rayos catódicos.Rayos catódicos y electrones •A mediados del siglo XIX los científicos estudiaron las descargas eléctricas a través de tubos parcialmente evacuados. •Los rayos catódicos emitidos por cátodos de diferentes materiales eran iguales. Mediados siglo XIX . 1900 .Evolución del modelo atómicos A principios de 1900 dos hechos habían quedado claros: Los átomos contienen electrones y son eléctricamente neutros. Evolución del modelo atómico 1.6x10-19 C. 2.1x 10-28 g. La masa del electrón es 9. 1909 .La carga de un solo electrón es 1. Experimento de Ernest Rutherford Ernest Rutherford (1871-1937) aplicando la técnica de scattering. una delgadísima lámina de oro 1910 . bombardeando con partículas alfa (provenientes de un material radiactivo). realizó un experimento. Experimento de Ernest Rutherford 1910 . La mayor parte de un átomo es espacio vacío.La mayor parte de las partículas pasaban sin desviarse o con una ligera desviación. 1910 . Las cargas positivas del átomo están concentradas en un conglomerado central dentro del átomo. • El núcleo concentra mas del 99% de la masa. • Una envoltura electrónica. es decir. •El radio del núcleo es unas cien mil veces mas pequeño que el radio del átomo.Modelo de Ernest Rutherford * Un Núcleo Central de carga positiva y de pequeño tamaño. a gran velocidad alrededor del núcleo y dejando un gran espacio vacío entre ellos 1911 . •Los electrones están en movimiento. constituida de electrones de carga negativa y pequeña masa. 10-15m. 1897 J. descubrió que emitía radiación de alta energía llamada radiactividad. Soddy demostraron que la radiactividad provoca la transformación de un átomo en otro. 1898 Pierre y Mary Curie descubren dos elementos radiactivos Po (polonio) y Ra (radio) 1902 E. accidentalmente cuando trabaja con los rayos catódicos. (Reacción nuclear) Ver mas . Rutherford y F.Rayos X y Radiactividad 1895 Wilhelm Röentgen descubrió los rayos X. J. 1896 Henri Becquerel al estudiar pechblenda.Thomson decubre los electrones. están formados por electrones cargados con carga -1. Los rayos b.Los rayos a resultaron ser iones de helio con carga positiva de +2. . 1897 Los rayos g no son partículas cargadas y su movimiento no resulta afectado por un campo eléctrico externo. La masa del protón es 1840 veces mas pesado que el electrón.Dimensiones atómicas Las partículas cargadas positivamente son llamadas protones y tienen una masa de 1. Y la carga del protón es +1.67252x10-24 g.6022-19 Diámetro del núcleo 10-12 Diámetro de la envoltura 10-8 1911 . una carga eléctrica en movimiento (como es el electrón) debería emitir energía continuamente en forma de radiación.Se contradecía con las leyes del electromagnetismo de Maxwell.Debilidades del modelo de Rutherford 1.No explicaba los espectros atómicos. 1911 2. las cuales estaban ampliamente comprobadas mediante numerosos datos experimentales. . Según las leyes de Maxwell. con lo que llegaría un momento en que el electrón caería sobre el núcleo y la materia se destruiría. esto debería ocurrir en un tiempo muy breve. Modelo atómico de Bohr Hasta 1913 el modelo atómico era el de Rutherford. así como también a los resultados experimentales de Albert Einstein sobre el efecto fotoeléctrico. Y finalmente da explicación a las líneas espectrales del hidrogeno 1913 . entonces el físico danes Niels Bohr (1885-1962) propuso un nuevo modelo aplicado al átomo de hidrogeno. sin embargo no explicaba ¿Por qué los electrones no caen al núcleo?. en el cual los electrones giran en orbitas circulares alrededor del núcleo y para explicar porque no caen en el núcleo recurrió a las nuevas ideas de cuantización de la energía de Max Planck. Modelo atómico de Bohr E = h = ( R ) 1 H 2 n f 1 ni 2 1913 . Los niveles de energía permitidos o las orbitas del electrón son aquellas en que su momento angular es mxvxr = h/2p. 6.Postulados para el atómo de Bohr 1. La energía del electrón dentro del átomo esta cuantizada. A temperatura ambiente. solo puede tener valores específicos que se conocen como niveles de energía. El electrón se mueve en orbitas circulares alrededor del núcleo y cada una de ellas corresponde a un estado estacionario y se asocia aun entero natural. 1913 . 3) 3. Cuando el electrón pasa de un estado a otro lo hace sin pasar por el espacio entre las orbitas. Cada transición electrónica de un estado mayor a uno menor se denomina emisión. (n = 1. n. Si el electrón absorbe energía se mueve a otra orbita mas alejada del núcleo que se conoce como estado excitado. 2 . 5. el electrón se encuentra en una orbita fundamental o estado basal mas cercana al núcleo 4. E = h 2. Ei E = h = hC = (-2.E = (RH) 1 n12 E = h E = Ef .18 x 10-18 J) 1 nf2 1 ni2 1913 . Espectro electromagnético 1913 . Espectros de lineas 1 = (RH) 1 .1 n12 n22 1913 . emiten radiación.Max Planck y la radiación del cuerpo negro Los sólidos al calentarse. Un objeto al “rojo vivo” es menos caliente que uno al “rojo blanco” E = nh h = 6.626 x 10-34 Js 1900 Ver mas . La distribución de las longitudes de onda de la radiación depende de la temperatura. que observamos como el brillo rojo de los quemadores de una estufa eléctrica o la luz blanca brillante de una ampolleta de W. se les llamo quantum de radiación o cuantos de energía.Max Planck y la radiación del cuerpo negro Primer postulado: Las cantidades de energía puede tomar los valores nh. Segundo postulado: absorbe radiación de energía o emite radiación de energía cuando se produce un salto entre niveles de energía. 1900 . Albert. Einstein y el efecto fotoeléctrico 1905 Ver mas . Einstein determinó que este fenómeno ocurría solamente si la frecuencia de la radiación era superior a un cierto valor. o.Alberts Einstein y el efecto fotoeléctrico E = n h Cuando fotones con energía lo bastantemente alta chocan con una superficie metálica. En el experimento de Einstein los electrones emitidos son atraídos hacia una terminal positiva en consecuencia fluye una corriente en el circuito. el metal emite electrones. la que dependía del metal utilizado 1905 . frecuencia umbral. Schrödinger describe a los electrones por medio de una función de onda. Esta zona de probabilidad se conoce como orbital.La Teoría Cuántica En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de los electrones como esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo. 1926 . el cuadrado de la cual representa la probabilidad de presencia en una región delimitada del espacio. que es una extrapolación de la experiencia a nivel macroscópico hacia las diminutas dimensiones del átomo. En vez de esto. El átomo cuántico 1926 . “Fin” Evolución de los modelos atómicos 1926 Ver mas . Hipótesis de Louis de Broglie El punto de partida que tuvo de Broglie para desarrollar su tesis fue la inquietante dualidad en el comportamiento de la luz. que en ciertos fenómenos se manifiesta como onda. Next . estrechamente vinculado con la existencia misma de los cuantos. en otros como partícula. Este desconcertante aspecto doble de la luz. le sugirió la pregunta de si no podía esperarse hallar una dualidad del mismo orden en los movimientos del electrón. en el átomo regido por el cuanto. podemos pensar en un fotón como partícula con masa cero. dado que la luz también tiene una calidad de partícula. al relacionar la frecuencia y longitud de las ondas con la energía y momento de partículas como un fotón. De Broglie previó las relaciones para las partículas que son formalmente muy similares a las expresadas arriba para la luz: .Estas relaciones incorporan la esencia de la dualidad onda – partícula. Después de todo. Ahora bien. no puede ser sorprendente que las partículas puedan tener también características ondulatorias. Principio de incertidumbre de Heisenberg Si se preparan varias copias idénticas de un sistema en un estado determinado. las medidas de posición y momento (masa x velocidad) de las partículas constituyentes variarán de acuerdo a una cierta distribución de probabilidad característica del estado cuántico del sistema. Las medidas de la desviación estándar Δx de la posición y el momento Δp verifican entonces el principio de incertidumbre que se expresa matemáticamente como: . en este modelo aparece el concepto de «orbital»: región del espacio en la que hay una máxima probabilidad de encontrar al electrón. La ecuación sólo se plasmará cuando esos parámetros tomen determinados valores permitidos Schrodinger atendiendo de ideas de Plank y Luis Broglie y las matemáticas de William Rowam Hamilton. con lo cual se está introduciendo en el modelo el Principio de incertidumbre de Heisenberg. el cuadrado de la función de ondas y2. solo la probabilidad de que se hallen en una zona explica parcialmente los aspectos de emision de todos los elementos. que se corresponden con los números cuánticos. tal y como se define en el modelo atómico de Böhr. Por otro lado. Next .Al resolver la ecuación diferencial. Por ello. se obtiene que la función y depende de una serie de parámetros. l y m. desarrollo un modelo matematico en donde aparecen tres parlamentos: n. No manejo trayectorias determinadas para los electrones. corresponde a la probabilidad de encontrar al electrón en una región Pdeterminada. Next . Next . Next . Next . .Modelo cuántico.
Report "Evoluci n de Los Modelos Atomicos 1 242595"