Rayos Catódicos

Son haces de partículas dotadas de carga electrónica negativa que se mueven a gran velocidad. Se logró medir la relación entre la carga y las partículas emitidas (electrones).

Características:

• No dependen del tipo de metal que se utiliza como cátodo ni del gas del tubo.
• Los electrodos no experimentan variación de masa ni se descomponen.

Rayos Canales

Se descubrieron nuevos rayos en el cátodo, posteriormente llamados rayos positivos debido a su carga positiva (protones).

Modelo de Kelvin-Thomson

Se basaba en una esfera uniforme donde la carga positiva, junto a los electrones incrustados en el interior, formaban un átomo neutro. El movimiento de los electrones se describía en series concéntricas girando hacia el centro del átomo.

Explica: El descubrimiento del electrón y los procesos de electrificación de la masa.

No explica: El experimento de Rutherford.

Modelo de Rutherford

Dedujo que las variaciones de las partículas eran causadas por una repulsión directa debido a la carga de la partícula, que incidía sobre un campo electrónico concentrado en el interior del átomo. Postulaba una parte central, el Núcleo, con carga positiva, y alrededor giraban los electrones con carga negativa.

Explica: La relación entre el radio atómico y nuclear, proponiendo una medida pequeña para el radio del núcleo.

Determina: La carga del protón, suponiendo que el núcleo estaba formado por protones. El número de protones en el átomo es el número atómico (Z). Los protones pesan mucho más que los electrones. Además, descubre que la masa del núcleo es mayor a la masa de los protones, prediciendo la existencia de otra partícula con carga neutra: el neutrón.

Explica también las propiedades de los átomos cuando ganan electrones (aniones) o cuando pierden (cationes), dando lugar a los isótopos. Define el núcleo como la zona central donde se almacena la parte positiva y se concentra la masa. Define el elemento químico, caracterizado por los números atómicos.

Espectro

Es el resultado de separar una radiación compuesta (luz) en las radiaciones básicas que la forman, con una determinada longitud de onda y frecuencia.

Tipos de Espectros:

Dependen de su estado de agregación:

• Sólido/Líquido: Espectros continuos, franjas coloreadas sin separación entre ellas.
• Gaseoso: Espectros discontinuos, con líneas brillantes separadas entre ellas. Estos pueden ser de Emisión (radiación emitida por la especie química) o de Absorción (radiación absorbida por la especie química).

Cada elemento produce un espectro discontinuo característico, proporcionando información sobre su composición interna y permitiendo identificar los elementos.

Revolución Cuántica

Planck: Formula la energía del cuanto.

Einstein: La radiación es un número de cuantos (fotones) que se mueven sin dividirse, solo se absorben de forma completa. Esto explicó cómo los átomos absorbían o emitían ciertas radiaciones con una frecuencia y longitud de onda determinadas.

Modelo de Bohr (Átomo del Hidrógeno)

Este modelo se corresponde con la teoría cuántica y busca explicar:

• Justificar la estabilidad del átomo de hidrógeno.
• Explicar su espectro.
• Explicar las dimensiones del átomo.

Postulados del Modelo de Bohr:

1. Parte central: núcleo muy pequeño comparado con el átomo, con carga positiva. Electrones alrededor con órbitas caracterizadas por su radio.
2. El electrón tiene varias órbitas, diferentes estados estacionarios, con energía constante. El radio de las órbitas, en función del número cuántico, es Rn = a₁ * n².
3. El átomo emite o absorbe radiación dependiendo de las variaciones energéticas entre dos estados estacionarios. La frecuencia de la radiación transferida de uno a otro es igual a la Energía inicial menos la Energía final.

Limitaciones del Modelo de Bohr:

No era posible explicar los espectros de los átomos polielectrónicos.

Modelo Actual: Modelo Mecano-Cuántico

Basado en la mecánica cuántica: carácter dual del electrón. No se localiza con exactitud, sino que se habla de la probabilidad del lugar donde puede estar.

Explica el concepto de Orbital: Función matemática obtenida al resolver la ecuación matemática establecida para explicar el comportamiento electrónico. Nos informa de la energía asociada al electrón en el átomo y permite estimar la zona en el espacio donde es más probable localizar un electrón con determinada energía.

Números Cuánticos:

• n (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7): Nos dice el nivel energético y la distancia media del electrón al núcleo.
• l (0 hasta n-1): Nos dice el subnivel energético y define la forma del orbital donde puede estar el electrón.
• ml (-l hasta l): Define la orientación del orbital.
• ms (+1/2 o -1/2): Define la naturaleza de los electrones.