Al ser humano le ha llamado la atención la conformación interna de cada materia que se encuentra en alrededor. Esto, como una forma de poder mejor su calidad de vida. Es por ello que, este post trataremos todos los aspectos relacionados con la evolución del Modelo Atómico, cuyo protagonista es el átomo, una partícula muy pequeña.
Particularidades de la Materia
Al observar la materia, parece que se conforma de un sistema compacto. Es decir, no cuenta con espacios que se encuentran vacíos. Con el avance científico, se pudo determinar que la materia no está conformada por este tipo de sistema, sino que, presentaba espacios vacíos. Esto, se puede notar cuando se colocar un trozo de materia en el microscopio, donde en su microestructura, se pueden ver que existen espacios vacíos.
Ante esto, surgió la necesidad de estudiar a fondo de qué se trataba la materia y como realmente estaba constituida su estructura. De esta manera, nacen los modelos atómicos que dan respuesta a muchas interrogantes en torno a esta temática.
Estructura de la Materia
La materia, se encuentra formada por moléculas y átomos. El átomo, es considerado como la mínima partícula que conforma la materia y, además, es reactiva (puede sufrir cambios químicos). La palabra átomo, viene del griego α (a= sin) y toµov (tomo=división).
En el caso de las moléculas, éstas se encuentran formadas por átomos. Las moléculas, constituyen a su vez, las sustancias compuestas.
Los Átomos
Los átomos, son pequeñas partículas, que cuentan con un diámetro o 1Å (angstrom), equivalente a 1.10-8 cm. En lo que respecta a su masa, es muy pequeña y, por tanto, no puede calcularse con una balanza moderna. Ésta se encuentra entre 10-24 g y 10-22 g.
Cada uno de los elementos que podemos encontrar en el planeta tierra, están constituidos por átomos. Tanto los átomos como las moléculas, están en continuo movimiento y forman lo que se conoce como, modelo de partículas.
Modelo de Partículas
Un modelo de partículas, permite poder entender cada uno de los fenómenos que ocurren en relación a la materia. Tal es el caso, de la difusión de sustancias bajo ciertas condiciones.
1. Difusión de Cristales a Través de un Líquido
Al momento de preparar una bebida con colorante, al añadirla en la jarra con agua, se puede observar que el líquido comienza a colorearse. En este ejemplo, el agua es discontinuo, es decir tiene espacios vacíos, por los cuales el sólido pudo difundir.
2. Difusión de un Gas Mediante el Aire
Un gas se encuentra conformado por partículas en constante movimiento. Entendiendo que las partículas, hace referencia a las partículas. En este caso, el aire es un medio encargado de poder difundir sustancias gaseosas o volátiles. Esto, se puede presenciar en el caso de un perfume o gas tóxico, que se pueden oler incluso estando lejos de nosotros.
Modelos Atómicos
①. Modelo Atómico de Dalton
John Dalton, se encargó de retomar las ideas llevadas a cabo por los atomistas griegos. Fue quien propuso, la primera teoría sobre el modelo atómico. Para ello, consideró las ideas establecidas de Demócrito (padre del atomismo) y Leucipo (discípulo de Dalton). Dalton buscaba la forma de entender, las leyes de la química, partiendo de la ley de la conservación y la ley de proporciones definidas.
② . Modelo Atómico de Thomson
Joseph Thomson, se encargó de establecer por medio de su modelo atómico la explicación sobre la naturaleza electrónica de la materia. En ella, se puede contemplar que el átomo, es una esfera que se encuentra cargada positivamente. Además, en su masa se puedo observar la incrustación de los electrones. Aunque, la teoría de Thomson, explicaba la estructura de la materia, no se pudo ejecutar experimentalmente este tipo de estudio.
③. Modelo Atómico de Rutherford
Ernest Rutherford, pudo determinar que los átomos no eran estructuras compactas, sino por el contrario, presentaban vacíos. Para ello, planteó el átomo nuclear, como modelo atómico. De este modo, se pudo conocer que el átomo, está formado por un centro llamado núcleo donde se ubican los protones que tienen carga positiva.
Además, pudo explicar que los electrones cargados negativamente, se mueven en órbita alrededor del núcleo (corona electrónica). Partiendo de ello, pudo determinar que el átomo tiene carga neutra. Dado que, la carga negativa de los electrones, contrarresta la carga positiva del núcleo.
④. Modelo Atómico de Bohr
Niels Bohr, propuso un modelo atómico basado en la teoría cuántica, los espectros del hidrógeno, el efecto fotoeléctrico y el descubrimiento del neutrón. Para este científico, el movimiento que tienen los electrones en forma circular, contaban con un radio de rotación determinado. Esto, lo llevó a pensar que no podían existir estas partículas subatómicas entre dos capas.
El movimiento de los electrones se desarrolla en capas o niveles de energía. Esto, cuando se encuentran en estado estacionario (no liberan energía). Cuando se encuentran en estado excitado, pueden pasar a una energía superior. Los niveles de energía, están identificados por letras, el nivel que se encuentra más bajo, corresponde a la letra K, continua la L, M, N, y así sucesivamente.
Dichas capas están dispuestas alrededor del núcleo. Aquellas que están ubicadas cerca de esta parte del átomo, tienen menos energía. cada una de las capas, se encuentra representada por uno o más electrones.
⑤. Modelo Atómico de Schrödinger
Erwin Schrödinger, en 1926 se encargó de establecer una teoría enfocada al modelo mecánico cuántico del átomo. En este modelo, se explica el comportamiento que tienen los electrones, en cuanto al sistema de ondas. Al respecto, este científico planteó que el movimiento que generaban los electrones en el átomo, tenían que ver con la dualidad de tipo onda-partícula. Esto provocaba que, los electrones pudieran moverse alrededor del núcleo mediante ondas estacionarias.
Entonces, se pueden determinar los siguientes postulados del modelo atómico de Schrödinger:
- Los electrones como partículas subatómicas, se mueven a través de ondas estaciones que se encuentran localizadas en el espacio.
- La configuración electrónica establecida por Schrödinger, da a conocer las propiedades periódicas correspondientes a los átomos y sus respectivos enlaces que conforma.
A pesar de estos aportes hechos por Schrödinger, no se pudo establecer una explicación sobre el spin de los electrones. De igual forma, con las variaciones relacionado con el comportamiento de los electrones, producto del efecto relativista.
Importancia del Modelo Atómico
Son varios los modelos atómicos, que se fueron explicando y dando a conocer con el paso del tiempo para determinar la composición de la materia. Esto, producto de la necesidad de conocer la estructura atómica de la misma, ya que, de acuerdo a sus características, generaba interés por el hombre. Es por ello que, debido a los avances científicos, pudo ser posible conseguir entender el mundo atómico, de una manera precisa.
Los postulados o modelos atómicos, son la base científica que la química implementa, para dar a conocer la estructura del átomo y todos los fenómenos que ocurren con este elemento. Con los nuevos descubrimientos, se han venido modificando cada una de las teorías científicas, en lo que hoy conoces como la teoría atómica.
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