Explorando la Estructura Atómica y Modelos Fundamentales

Estructura Atómica y Modelos Fundamentales

La estructura del átomo se compone de:

• Neutrones
• Protones
• Electrones en órbitas
• Núcleo

Modelos Atómicos

Demócrito (400 a.C.)

Propuso que el mundo está formado por partículas muy pequeñas de existencia eterna, cuyas diferencias eran de forma y tamaño. Los átomos se consideraban eternos e indestructibles, y todo lo que se observaba era resultado del movimiento de átomos que diferían en sus formas, dimensiones y posiciones.

John Dalton (1766-1844)

Explicó una serie de leyes que se consideran la teoría atómica moderna, incluyendo la ley de la conservación de la masa, la ley de las proporciones múltiples y la ley de la composición constante. El modelo de Dalton considera que el átomo es una esfera sólida, compacta e indivisible, y que los átomos del mismo elemento tienen igual masa y propiedades.

Joseph Thomson (1897)

Realizó un experimento con un tubo de rayos catódicos y determinó la existencia de partículas negativas dentro del átomo, a las que llamó electrones. Su modelo considera al átomo como una esfera de carga positiva, con electrones distribuidos para neutralizar la carga positiva. Este modelo se conoce como el "modelo del budín de pasas".

Ernest Rutherford (1910)

Estudió la naturaleza de las radiaciones y concluyó que se emiten tres tipos diferentes de rayos: alfa, beta y gamma. En su modelo, los electrones giran alrededor del núcleo, similar a los planetas alrededor del sol (modelo planetario).

Niels Bohr (1913)

Propuso que los electrones se desplazan alrededor del núcleo en órbitas circulares. Su modelo se puede resumir en tres postulados:

1. Los electrones se mueven alrededor del núcleo en trayectorias definidas u órbitas.
2. Los electrones están ubicados en niveles definidos de energía.
3. Cuando los electrones se mueven de un nivel a otro, ganan o pierden energía.

En resumen, el electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares.

Erwin Schrödinger (1926)

Propuso el modelo mecánico cuántico, el cual trata a los electrones como ondas de materia. Establece la presencia de orbitales, que son regiones en el espacio donde es probable encontrar el electrón. Define tres parámetros: *n*, *l*, y *m*.

Distribución Electrónica

Explica cómo se distribuyen los electrones en los diferentes niveles de energía. Estos niveles se indican en la tabla periódica, en función del período.

Configuración Electrónica

La configuración electrónica ordena los electrones por niveles y subniveles en la zona extranuclear, utilizando la regla de las diagonales.

Regla de Hund

La regla de Hund establece que los orbitales de igual energía están ocupados cada uno por un electrón antes de que cualquier orbital sea ocupado por un segundo electrón, y que cada uno de los electrones individuales debe tener el mismo espín. Primero se ordenan los electrones con espín hacia arriba y luego con espín hacia abajo.

Números Cuánticos

Número Cuántico Principal (*n*)

Define la energía del nivel principal donde podría estar el electrón.

• La distancia medida de los electrones al núcleo.
• Volumen del orbital.

Número Cuántico Secundario o Azimutal (*l*)

Define la energía de los subniveles en que se divide cada nivel principal, y la forma de los orbitales.

Número Cuántico Magnético (*m*)

Representa la posible orientación de los subniveles en el campo magnético de los átomos. Define a los orbitales.

Número Cuántico de Espín (*s*)

Indica el giro del electrón en su desplazamiento alrededor del núcleo.

Propiedades Periódicas

La ubicación de los elementos químicos en la tabla periódica depende de su número atómico. Se ubican por número atómico creciente, y las propiedades se presentan en función de ese número. Entonces, al mirar la ubicación de un elemento en la tabla, ya sea en un grupo o en un período, es posible predecir sus propiedades físicas y químicas, así como su comportamiento químico.