Modelos atómicos
Los científicos observan la naturaleza, miran el mundo que se encuentra a su alrededor, experimentan, relacionan hechos y circunstancias y obtienen resultados.
A la actividad experimental sigue una parte teórica, en la que los científicos deben interpretar los resultados y sacar conclusiones, es decir, el momento en el que la teoría debe explicar los hechos experimentales. Para ello, el científico establece un modelo (su teoría), el cual deberá poder explicar los fenómenos conocidos, determinar los efectos y predecir nuevos hechos.
Mientras el modelo científico permita explicar los fenómenos estudiados, el modelo sirve y se aplica. Pero cuando el conocimiento avanza, y el modelo ya no es capaz de explicar todos los hechos, entonces se debe cambiar. A lo largo de la historia, se han propuesto distintos modelos para representar la estructura del átomo.
1) Demócrito (siglo V a.C.).
Fue el primer científico que postuló la teoría de átomos. Las partículas de Demócrito diferían físicamente entre sí: así, por ejemplo, los átomos del agua eran suaves y redondos y podían fluir libremente, los del fuego, recubiertos de espinas, provocaban dolorosas quemaduras.
2)John Dalton (1766-1844)
Fue el primer científico moderno, que introdujo el concepto de átomo. Postuló que:
• La materia está formada por átomos, pequeñas esferas rígidas e indestructibles.
• los átomos de una misma sustancia son iguales entre si.
• los átomos de sustancias diferentes se combinan para formar átomos de sustancias diferentes.
• Sólo átomos enteros y no fracciones de ellos, se combina entre sí.
3)Joseph John Thomson (1856-1940): Descubrimiento del electrón.
Este científico británico descubrió en 1897 que los rayos catódicos no eran un fluido sin masa, sino chorros de partículas cargadas negativamente y con masa, a las que llamó electrones. Propuso que éstos se encontraban en el átomo, como las pasas de un pastel, envueltos como una sustancia rígida y de carga positiva.
4)Ernest Rutherford (1871-1937): Descubrimiento del núcleo
Colocó una muestra de material radiactivo (polonio) junto a una lámina de oro, a las que recubrió con placas fotográficas. Al observar cómo las partículas alfa, que poseen la lámina de oro, comprobó que algunas se desviaban y otras rebotaban. Este hecho contradecía el modelo de Thomson.
Propuso que los electrones giraban alrededor del núcleo en órbitas, igual que lo hacen los planetas alrededor del Sol.
5) Niels Bohr (1885-1962): Descubrimiento de órbitas definidas circulares con energía determinada Este científico danés descubrió en 1913 que existe un número limitado de órbitas o niveles de energía.
Años antes, en 1912, Thomson había descubierto el protón en el núcleo de hidrógeno.
6)James Chadwick (1891-1974): Descubrimiento del neutrón
Este físico británico descubrió la existencia del neutrón en 1932, cuando comprobó que los núcleos de berilio podían emitir partículas sin carga eléctrica, cuya masa era igual, aproximadamente a la del protón.
7)Modelo atómico actual:
Se inspira en el modelo de Bohr pero agrega varios elementos de la física cuántica.
• La energía de los electrones sólo tienen determinado valor, denominado cuanto de energía -el cuanto se puede definir como la mínima cantidad de energía que se propaga en forma de electromagnética- y no puede tener ningún otro. Los electrones no giran en órbitas circulares definidas, se mueven en zonas o nubes que rodean al núcleo en orbitales. Allí la probabilidad de encontrar un electrón con cierta energía es muy elevada.
Partículas que constituyen los átomos
La tabla de Mendeleiev fue y es reconocida como un trabajo excepcional. Sin embargo, sufrió varias modificaciones, hasta llegar a la tabla que usamos hoy en la que los elementos están ordenados según su número atómico creciente. Ese número es el que caracteriza a cada elemento.
La tabla periódica actual tiene casilleros. Cada uno corresponde a un elemento, representado por su símbolo. Además, dentro de cada uno de ellos suelen encontrarse otras informaciones como la masa atómica relativa y la distribución electrónica por niveles.
La Tabla está dividida en filas y en columnas. Las filas se denominan períodos y las columnas, grupos.
Períodos: Son siete filas de elementos designados del 1 al 7. El número de período indica el número de nivel de energía externo o de máxima energía.
Grupos: Reúnen elementos con igual configuración electrónica en el último nivel.
Hay 18 grupos que actualmente se numeran consecutivamente del 1 al 18. Todavía se mantiene, en algunas tablas la denominación anterior, que utilizaba números romanos seguidos de la letra A o la B. Por ejemplo, el grupo 1 era el IA y el grupo 5, el VB.
Los elementos de los grupos 1 y 2 y los del grupo 13 al 18 se denominan elementos representativos (son los grupos que antes se diferenciaban con la letra A). Los del grupo 3 al 1 2, se denominan elementos de transición (ex grupos B) y los lantánido y actínidos: elementos de transición interna.
- Grupo 1: Metales alcalinos
- Grupo 2: Metales alcalinotérreos
- Grupos del 3 al 12: Metales de transición
- Grupo 13: Térreos o del Boro
- Grupo 14: Grupo del carbono
- Grupo 15: Grupo del Nitrógeno
- Grupo 16: Calcógenos o del oxígeno
- Grupo 17: Halógenos
- Grupo 18: Gases nobles
