Evolucion de los modelos atomicos
Cronología de la evolución del modelo atómico
El primer debate sobre la estructura básica de la materia proviene de los antiguos filósofos griegos, los científicos de su época. En el siglo V a.C., Leucipo y Demócrito sostenían que toda la materia estaba compuesta por partículas pequeñas y finitas a las que llamaban atomos, término derivado de la palabra griega "indivisible". Pensaban en los átomos como partículas móviles que diferían en forma y tamaño, y que podían unirse entre sí. Más tarde, Aristóteles y otros llegaron a la conclusión de que la materia consistía en varias combinaciones de los cuatro "elementos" -fuego, tierra, aire y agua- y podía dividirse infinitamente. Curiosamente, estos filósofos pensaban en los átomos y los "elementos" como conceptos filosóficos, pero al parecer nunca se plantearon realizar experimentos para poner a prueba sus ideas.
La visión aristotélica de la composición de la materia se mantuvo durante más de dos mil años, hasta que el maestro de escuela inglés John Dalton ayudó a revolucionar la química con su hipótesis de que el comportamiento de la materia podía explicarse mediante una teoría atómica. Publicadas por primera vez en 1807, muchas de las hipótesis de Dalton sobre las características microscópicas de la materia siguen siendo válidas en la teoría atómica moderna. He aquí los postulados de la teoría atómica de Dalton.
¿Cuál es la evolución de la teoría atómica?
La teoría atómica se originó como concepto filosófico en la India y Grecia antiguas. La palabra "átomo" procede del griego antiguo atomos, que significa indivisible. Según el atomismo, la materia está formada por partículas discretas. Sin embargo, la teoría era una de las muchas explicaciones de la materia y no se basaba en datos empíricos.
¿Cómo han cambiado los modelos atómicos a lo largo del tiempo?
Con el paso del tiempo se fueron descubriendo las distintas partículas subatómicas y, más tarde, la implicación de la mecánica cuántica en la probabilidad de localización de los electrones dio lugar al reciente modelo atómico, que es la nube de electrones.
Modelo atómico de Thomson
En los dos siglos transcurridos desde que Dalton desarrollara sus ideas, los científicos han avanzado considerablemente en la comprensión de la teoría atómica. Gran parte de este progreso se debe a los resultados de varios experimentos fundamentales que revelaron los detalles de la estructura interna de los átomos. A continuación analizaremos algunos de estos avances clave, haciendo hincapié en la aplicación del método científico y en el análisis de las pruebas experimentales. Aunque las personas y fechas históricas que hay detrás de estos experimentos pueden ser bastante interesantes, lo más importante es comprender los conceptos resultantes de su trabajo.
Si la materia estaba compuesta de átomos, ¿de qué estaban compuestos? ¿Eran las partículas más pequeñas o había algo más pequeño? A finales del siglo XIX, varios científicos interesados en cuestiones como éstas investigaron las descargas eléctricas que podían producirse en gases a baja presión, y el descubrimiento más importante lo realizó el físico inglés J. J. Thomson utilizando un tubo de rayos catódicos. Este aparato consistía en un tubo de vidrio sellado del que se había eliminado casi todo el aire; el tubo contenía dos electrodos metálicos. Cuando se aplicaba un alto voltaje a través de los electrodos, aparecía entre ellos un haz visible llamado rayo catódico. Este rayo se desviaba hacia la carga positiva y se alejaba de la carga negativa, y se producía del mismo modo con idénticas propiedades cuando se utilizaban metales diferentes para los electrodos. En experimentos similares, el rayo fue desviado simultáneamente por un campo magnético aplicado, y las mediciones del alcance de la desviación y la intensidad del campo magnético permitieron a Thomson calcular la relación carga-masa de las partículas del rayo catódico. Los resultados de estas mediciones indicaron que estas partículas eran mucho más ligeras que los átomos ([enlace]).
Historia del átomo
A medida que la tecnología ha ido evolucionando, también lo ha hecho la comprensión de la estructura del átomo. Este módulo se centra en cómo ha cambiado el modelo del átomo a lo largo del tiempo utilizando la Cronología de la Teoría Atómica, que incluye las contribuciones históricas de los científicos implicados. Este módulo ha sido desarrollado por Tracey Nipper como parte de una iniciativa STEM de la Virginia Commonwealth University patrocinada por el Departamento de Educación de Virginia.
A medida que la tecnología ha ido evolucionando, también lo ha hecho la comprensión de la estructura del átomo. Este módulo se centra en cómo ha cambiado el modelo del átomo a lo largo del tiempo utilizando la línea de tiempo de la teoría atómica, incluyendo las contribuciones históricas de los científicos implicados. Objetivo general del modeloEl alumno distinguirá y describirá las similitudes y diferencias de los modelos atómicos 2D desde el modelo más antiguo hasta el modelo más moderno.Los alumnos colocarán la contribución histórica de cada científico de la Teoría Atómica en una línea de tiempo de la teoría atómica, colocarán el modelo correcto del átomo con cada científico y enumerarán las características de cada modelo.Este objetivo apoya Virginia SOL PS.2 El alumno investigará y comprenderá que la materia está compuesta de átomos. Las ideas clave incluyen:a) nuestra comprensión de los átomos se ha desarrollado a lo largo del tiempo. Prerrequisitos para este módulo:Los prerrequisitos para el módulo incluyen la capacidad evaluada de localizar la ubicación de las estructuras de los átomos (núcleo, niveles de energía, electrones)Materiales: Pequeños pompones para manualidades (o bolas de algodón teñidas) Perchas de alambre Cuerda Etiquetas adhesivas (como etiquetas de direcciones) Fichas Sharpies Pistola de pegamento caliente/pegamento en barraAndamiosPuede ser necesario que algunos alumnos reciban instrucción en pequeños grupos/1:1 para la memorización de los científicos en su ubicación correcta en la línea de tiempo. También puede ser necesario que algunos alumnos trabajen con tablas individuales para colocar los átomos en orden.
Estructura del átomo
El primer debate sobre la estructura básica de la materia proviene de los antiguos filósofos griegos, los científicos de su época. En el siglo V a.C., Leucipo y Demócrito sostenían que toda la materia estaba compuesta por partículas pequeñas y finitas a las que llamaban átomos, término derivado de la palabra griega "indivisible". Pensaban en los átomos como partículas móviles que diferían en forma y tamaño, y que podían unirse entre sí. Más tarde, Aristóteles y otros llegaron a la conclusión de que la materia consistía en varias combinaciones de los cuatro "elementos" -fuego, tierra, aire y agua- y podía dividirse infinitamente. Curiosamente, estos filósofos pensaban en los átomos y los "elementos" como conceptos filosóficos, pero al parecer nunca se plantearon realizar experimentos para poner a prueba sus ideas.
La visión aristotélica de la composición de la materia se mantuvo durante más de dos mil años, hasta que el maestro de escuela inglés John Dalton ayudó a revolucionar la química con su hipótesis de que el comportamiento de la materia podía explicarse mediante una teoría atómica. Publicadas por primera vez en 1807, muchas de las hipótesis de Dalton sobre las características microscópicas de la materia siguen siendo válidas en la teoría atómica moderna. He aquí los postulados de la teoría atómica de Dalton.