Los Primeros Pensadores: Demócrito y los Atomistas
Aristóteles fue un filósofo griego que vivió entre los años 384 a. C. y 322 a. C. Los atomistas fueron los que formularon la primera teoría atómica con carácter científico, dos de ellos son Leucipo y Demócrito. Sus ideas eran que la materia está constituida por partículas indivisibles denominadas átomos, los átomos del mismo elemento químico son todos iguales, los elementos diferentes están formados por átomos diferentes, los compuestos están formados por la unión de distintos elementos o átomos distintos.
La Alquimia: Precursora de la Química Moderna
Los alquimistas fueron una de las principales precursoras de las ciencias modernas, y muchas de las sustancias, herramientas y procesos de la antigua alquimia han servido como pilares fundamentales de las modernas industrias química y metalúrgica. La piedra filosofal es una sustancia legendaria que según los alquimistas, ésta dota de propiedades extraordinarias, como la capacidad de transmutar los metales vulgares en oro.
El Modelo de Dalton y sus Limitaciones
Inconvenientes del modelo de Dalton:
- Los átomos no son indivisibles, hoy sabemos que están formados por protones, electrones y neutrones.
- Los compuestos están formados por dos o más átomos de distinto elemento.
- Hay átomos del mismo elemento que son diferentes.
El Modelo de Thomson y el Descubrimiento del Electrón
Modelo de Thomson: El átomo es una esfera maciza con carga positiva, los electrones están incrustados en el átomo ocupando posiciones fijas para evitar repulsiones.
Inconvenientes: El átomo no es macizo ni compacto como suponía Thomson.
El Modelo de Rutherford y el Núcleo Atómico
Las partículas alfa: Son núcleos completamente ionizados, es decir, sin su envoltura de electrones correspondiente, de Helio 4 y estos núcleos están formados por dos protones y dos neutrones.
Experimento de Rutherford: Bombardeaba láminas de oro muy finas con partículas alfa:
- La mayoría de las partículas alfa atraviesan la lámina sin desviarse.
- Algunas atraviesan la lámina y se desvían.
- Otras, muy pocas, rebotan.
Conclusiones del anterior experimento:
- Que si la mayoría de las partículas alfa atraviesan la lámina es porque el átomo está en su mayor parte vacío.
- Y los que atraviesan la lámina sin desviarse es porque no han encontrado ninguna zona con carga en su camino.
El átomo según Rutherford era una esfera con carga positiva y electrones en carga negativa.
El Modelo de Bohr y los Niveles de Energía
Postulados del modelo de Bohr:
- El electrón solo se mueve en unas órbitas circulares permitidas en las que no emite energía. El electrón tiene en cada órbita una determinada energía, que es tanto mayor cuanto más alejada esté la órbita del núcleo.
- La emisión de energía se produce cuando un electrón salta desde un estado inicial de mayor energía hasta otro de menor energía.
La emisión de radiación según Bohr y la absorción:
- Emisión: cuando los electrones saltan de órbitas más externas a órbitas más internas.
- Absorción: de interna a externa.
Espectros Atómicos y su Importancia
Espectros atómicos: Es un concepto en física y química para referirse a los espectros de absorción y a los espectros de emisión.
Espectro como huella dactilar: Porque son todos diferentes, el espectro es consecuencia de la estructura atómica de cada elemento, por tanto cada elemento tiene su propia estructura y en consecuencia su propio espectro.
Espectro electromagnético: Conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas de la naturaleza.
Series espectrales: Son un fenómeno lumínico que se obtiene tras excitar los electrones del átomo de un elemento particular, de manera que al pasar de un orbital a otro, liberan energía en forma de luz.
El Modelo Actual del Átomo y la Mecánica Cuántica
Modelo actual del átomo: Se basa en un núcleo establecido en el centro, alrededor de este se encuentran los electrones formando órbitas elípticas.
Orbitales atómicos: Es una determinada solución particular, espacial e independiente del tiempo a la ecuación de Schrödinger para el caso de un electrón sometido a un potencial culombiano.
Electrones que caben en cada subnivel:
- s: 2
- p: 6
- d: 10
- f: 14
Electrones de Valencia y Enlaces Químicos
Electrones de valencia: Se trata de aquellos electrones que se encuentran en los últimos niveles de energía del átomo, es por esto que son los principales responsables del tipo de enlace químico que tendrán los átomos. Digamos que son aquellos que determinarán qué tipo de enlace se formará, es decir, si serán intercambiados o si serán compartidos entre los átomos involucrados. No solo eso, sino que además, la cantidad de electrones de valencia de un átomo también determina cuántos enlaces químicos puede formar.
Número Atómico y Número Másico
Número atómico: Es el número de protones que tienen sus átomos en el núcleo y se representan con la letra Z. Se coloca como subíndice a la izquierda del símbolo del elemento correspondiente.
El número másico nos indica el número total de partículas que hay en el núcleo, es decir, la suma de protones y neutrones. Se representa con la letra A y se sitúa como superíndice a la izquierda del símbolo del elemento. Representa la masa del átomo medida en uma, ya que la de los electrones es tan pequeña que puede despreciarse.