Sesión 5. Historia de átomo
Summary
TLDREn este video, la profesora Sonia García nos lleva a través de la historia del átomo desde las teorías de Leucipo y Demócrito, quienes propusieron el concepto de átomo como una partícula indivisible. Avanzamos con John Dalton, quien consideraba que los átomos son sólidos y diferentes entre sí, y luego con J.J. Thompson, quien descubrió el electrón y propuso el modelo del 'budín con pasas'. Luego, Rutherford descubre el núcleo atómico y establece que los electrones orbitan alrededor. Bohr introduce los niveles de energía y los electrones en órbitas definidas. Finalmente, se menciona la teoría cuántica de Schrödinger y cómo esta teoría, junto con los modelos de Sommerfeld y Heisenberg, nos permite entender la distribución de electrones en los átomos.
Takeaways
- 😀 Leucipo y Demócrito propusieron que la materia se compone de partículas indivisibles llamadas átomos, que son indestructibles.
- 🔬 John Dalton propuso que los átomos son sólidos, indivisibles y diferentes entre sí, formando nuevos compuestos al unirse.
- 🌐 Joseph John Thomson sugirió que los átomos están compuestos de electrones incrustados en esferas de electricidad positiva.
- 🧲 Thomson observó que los rayos dentro de tubos al vacío respondían a campos magnéticos, lo que indicaba la presencia de partículas con carga eléctrica negativa, los electrones.
- 🔴 Ernest Rutherford descubrió el núcleo atómico, que contiene la mayoría de la masa y la carga positiva del átomo, compuesto de protones.
- 🌀 Rutherford también propuso que los electrones giran alrededor del núcleo atómico, y que la mayoría del átomo está vacío.
- 🌟 Niels Bohr estableció que los electrones se encuentran en órbitas con energía mínima y que pueden excitarse al recibir energía externa, definiendo los niveles de energía atómica.
- 📊 Arnold Sommerfeld amplió el modelo de Bohr, sugiriendo que los electrones se mueven en órbitas elípticas y no solo circulares, introduciendo el número cuántico secundario.
- 🌌 Erwin Schrödinger desarrolló la teoría cuántica, que utiliza funciones de onda para describir estados energéticos de los electrones y predecir su posición probable.
- 🔢 Schrödinger descubrió la ecuación de onda, que permite determinar los cuatro números cuánticos, claves para entender la distribución de los electrones en un átomo.
Q & A
¿Quiénes fueron Leucipo y Demócrito y qué aportaron a la teoría del átomo?
-Leucipo y Demócrito fueron filósofos griegos que propusieron que la materia se dividiría hasta llegar a una partícula indivisible y en última instancia indestructible, a la cual llamaron átomo.
¿Qué teoría sobre los átomos propuso John Dalton y cómo influyó en la química?
-John Dalton propuso que las partículas que componen la materia eran sólidas e indivisibles entre sí, y que eran diferentes de un elemento a otro. Introdujo los términos de elementos y compuestos y propuso los primeros símbolos para ellos.
¿Cuál fue la contribución de Joseph John Thomson al entendimiento de la estructura del átomo?
-Joseph John Thomson concebió que la materia está constituida por electrones, considerando que los átomos eran esferas de electricidad positiva con electrones incrustados en ella. Descubrió la relación carga-masa del electrón.
¿Qué descubrimiento le permitió a Ernest Rutherford entender la estructura interna del átomo?
-Ernest Rutherford descubrió el núcleo del átomo a través de su experimento con imanes de herradura, donde observó que las partículas alfa, con carga positiva, chocaban con una lámina de oro y algunas atravesaban.
¿Cómo describió Niels Bohr la disposición de los electrones en el átomo y cuál fue su modelo atómico?
-Niels Bohr describió que los electrones se encuentran girando alrededor del núcleo atómico en órbitas con una cantidad energética mínima y constante, llamándolo el estado basal. Su modelo atómico fue conocido como el sistema solar en miniatura.
¿Qué modelo atómico propuso Arnold Sommerfeld y cómo difería del modelo de Bohr?
-Arnold Sommerfeld propuso que los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas tanto circulares como elípticas, lo que introdujo el concepto de subniveles y el número cuántico secundario.
¿Qué es la teoría cuántica y cómo la relaciona con la física atómica Erwin Schrödinger?
-La teoría cuántica es un enfoque matemático que utiliza funciones de onda para describir estados energéticos de electrones. Erwin Schrödinger desarrolló la ecuación de onda, que permite obtener los cuatro números cuánticos y determinar la posición más probable de un electrón.
¿Qué son los cuatro números cuánticos y cómo se relacionan con la posición de los electrones en un átomo?
-Los cuatro números cuánticos son valores que determinan la posición, orientación, giro y orbital de un electrón en un átomo. Estos números ayudan a entender la distribución y la probabilidad de encontrar a un electrón en un estado específico.
¿Qué implica la nube de carga eléctrica en la teoría cuántica y cómo afecta la comprensión de la posición de los electrones?
-La nube de carga eléctrica en la teoría cuántica implica que no se puede conocer con exactitud la posición de los electrones, ya que existen múltiples trayectorias posibles. Esto se traduce en una probabilidad de encontrar a un electrón en una cierta región alrededor del núcleo.
¿Cómo se relaciona la historia del átomo con el desarrollo de la química moderna y la física atómica?
-La historia del átomo es fundamental para la comprensión de la química moderna y la física atómica, ya que proporciona una base teórica para entender la estructura y el comportamiento de los elementos y compuestos químicos a nivel subatómico.
Outlines
🔬 Historia y Teorías del Átomo
La profesora Sonia García nos introduce en la historia del átomo, comenzando con la teoría de Leucipo y Demócrito, quienes propusieron que la materia se compone de partículas indivisibles llamadas átomos. John Dalton propuso que estos átomos eran sólidos y distintos entre los diferentes elementos, introduciendo la diferenciación entre elementos y compuestos. Joseph John Thomson, trabajando con tubos al vacío, descubrió la existencia de electrones, partículas con carga eléctrica negativa, y propuso el modelo del 'budín con pasas' para representar la estructura del átomo. Ernest Rutherford, a través de sus experimentos con partículas alfa y láminas de oro, descubrió el núcleo atómico, donde se encuentra la mayoría de la masa y la carga positiva del átomo, compuesta por protones. Niels Bohr mejoró el modelo atómico de Rutherford, sugiriendo que los electrones orbitan en niveles de energía alrededor del núcleo, introduciendo la idea de estados de energía basal y excitado.
🌐 Modelos Atómicos y Teoría Cuántica
Arnold Sommerfeld amplió el modelo de Bohr al sugerir que los electrones orbitan en órbitas elípticas y no solo circulares, introduciendo el número cuántico secundario para describir las diferentes órbitas dentro de un nivel energético. Esto llevó a la formación de subniveles y una mejor comprensión de la distribución de electrones. Erwin Schrödinger, utilizando herramientas matemáticas avanzadas, desarrolló la teoría cuántica, que describe la posición de los electrones a través de funciones de onda y la creación de una 'nube de carga eléctrica' en lugar de trayectorias precisas. La ecuación de onda de Schrödinger permitió la identificación de cuatro números cuánticos que determinan la posición más probable de un electrón en un átomo, lo que fue fundamental para el desarrollo posterior de la física cuántica.
Mindmap
Keywords
💡átomo
💡Leucipo y Demócrito
💡John Dalton
💡electrones
💡Ernest Rutherford
💡niveles de energía
💡cuántica
💡números cuánticos
💡orbitales
💡Arnold Sommerfeld
Highlights
La primera teoría sobre el átomo fue propuesta por Leucipo y Demócrito, quienes pensaron que la materia se dividía en partículas indivisibles llamadas átomos.
John Dalton propuso que los átomos son sólidos, indivisibles y diferentes entre sí, y que al unirse forman nuevos compuestos.
J.J. Thomson descubrió el electrón a través de sus experimentos con tubos al vacío y campos magnéticos.
Thomson propuso el modelo del 'budín con pasas' para representar la estructura del átomo.
Rutherford descubrió el núcleo del átomo a través de su experimento con partículas alfa y láminas de oro.
Rutherford estableció que los electrones giran alrededor del núcleo atómico y que la mayoría del átomo está vacío.
Bohr introdujo la teoría de los niveles de energía y el concepto de estados basal y excitado del electrón.
Somerville contribuyó al modelo atómico estableciendo que los electrones describían órbitas elípticas y circulares.
La introducción del número cuántico secundario ayudó a entender mejor los movimientos y órbitas de los electrones.
Erwin Schrödinger desarrolló la teoría cuántica y la ecuación de onda, lo que cambió la comprensión de la posición de los electrones.
La ecuación de Schrödinger permite obtener funciones de onda que representan estados energéticos del electrón.
Schrödinger introdujo los cuatro números cuánticos que determinan la posición probable de un electrón.
Heisenberg, Born y Jordan, siguiendo a Schrödinger, desarrollaron el modelo atómico en un plano cartesiano para precisar la posición de los electrones.
La teoría cuántica revolucionó la comprensión de la estructura atómica y la mecánica cuántica.
El modelo atómico actual es un resultado de la colaboración y avances de varios científicos a lo largo del tiempo.
Transcripts
hola soy la profesora sonia garcía y en
esta ocasión veremos la historia del
átomo
vamos con la primera teoría que fue de
leucipo y demócrito ambos filósofos
griegos propusieron que la materia al
irse dividiendo llegaría a constituirse
en una partícula tan pequeña pero tan
pequeña que ya no podía ser dividida a
la cual llamaron átomo que precisamente
significa indivisible e indestructible
john burton propuso mucho tiempo después
que estas partículas en las cuales se
componía la materia eran sólidas e
indivisibles entre sí y que eran
diferentes de un elemento a otro también
dijo que al unirse estas formaban nuevas
sustancias con lo cual introdujo los
términos y diferencias entre elementos y
compuestos
también propuso los primeros símbolos
tanto para elementos como para
compuestos josep john thompson concebía
que la materia está constituida por
electrones de tal manera que los átomos
eran para el esferas de electricidad
positiva y que los electrones se
encontraban incrustados en ella
cómo llego a esto bueno es que trabajo
con tubos al vacío
observo que los rayos que se producían
dentro de éstos eran afectados por
campos magnéticos determinando así que
eran partículas que presentaban carga
eléctrica negativa y que además la
desviación que puede sufrir una de esas
partículas por efecto de un campo
magnético está determinada por la masa y
la magnitud de la carga de dicha
partículas a la que llamó electrón es
decir le terminó la relación carga masa
del electrón
es un famoso modelo es el budín con
pasas donde repitiendo lo que ya
mencioné hagan de cuenta que la masa era
la partícula con carga positiva y las
pasitas representaban a las partículas
negativas a las cuales llamo electrones
rutherford descubre el núcleo del átomo
donde se encuentra la mayor parte de su
masa así como la carga positiva
proveniente de partículas cargadas
llamadas protones esto lo logró gracias
a su experimento con imanes de herradura
en donde tenía una fuente radiactiva que
generaba partículas alfa estas
partículas tienen carga positiva
entonces estas partículas chocaron con
una lámina de oro y veían que unas
atravesaban entonces decían bueno el oro
es positivo por lo tanto las cargas que
están atravesando son positivas
dentro de su modelo él dice que los
electrones se encuentran girando
alrededor del núcleo la mayor parte del
átomo tiene espacio vacío los átomos son
neutros dado que existe el mismo número
de protones que de electrones
pero sus órbitas no estaban definidas
así bien bonitas él decía que como el
electrón viajaba a gran velocidad
el orbitar se deformada de esta manera
names x establece en su teoría que los
electrones se encuentran girando
alrededor del núcleo atómico con una
cantidad energética mínima y constante
llamándolo a esto el estado basal pero
que al momento de proporcionar una
energía externa al electrón éste
variaría dicha cantidad energética
dándonos el estado excitado del electrón
identifico los famosos niveles de
energía los cuales representamos con una
letra n minúscula
su modelo atómico es el famoso sistema
solar en miniatura
pero qué creen
este sólo es aceptable para el átomo de
hidrógeno arnold son el fin sabían que
este hombre sería el más rico del mundo
porque si yo les digo átomo que imagen
se les viene en la mente
esta verdad bueno pues por eso sería el
más rico del mundo
somerville estableció que en el átomo
los electrones que se encuentran girando
alrededor enunciar canosa en el núcleo
lo hacen en órbitas circulares más no
así los electrones más alejados de este
que lo hacen describiendo órbitas tanto
circulares como elípticas los diferentes
movimientos que son así no los
electrones se hicieron suponer que éstos
se movían en diferentes espacios dentro
de un mismo nivel de energía lo que
introdujo al número cuántico secundario
o también llamado así notar que lo
representamos con una letra l minúscula
ahora como podemos ver más o menos o
suponer cómo se ven esos sus niveles
bueno imaginémonos que en su cabello
tienen orzuela ven que cuando tienen no
sola como que el caballito se van
abriendo en otras patitas anand en
cuenta que eso sucede
con los niveles de energía formando así
los sub niveles
erwin schrödinger
hizo la famosa teoría cuántica cómo
llego a esto bueno este científico
utilizó herramientas matemáticas muy
complejas con las cuales se obtienen
funciones de onda y que corresponden a
un estado energético determinado para el
electrón en otras palabras lo anterior
indica que no se puede saber con
exactitud la posición de los electrones
ya que este el genera innumerables
trayectorias formando una nube de carga
eléctrica
entonces para llegar a la teoría
cuántica realizó y descubrió lo que se
le llama ecuación de onda gracias a esa
ecuación de onda se obtienen los cuatro
números cuánticos los cuales representan
niveles sus niveles orientaciones giros
y orbitales y gracias a estos
se puede determinar la posición más
probable en la que se encuentra un
electrón determinado
mirar y orden
estos tres científicos se basaron en el
modelo de schrödinger pero no acomodaron
de forma muy inteligente en un plano
cartesiano
esto para que bueno para saber con mayor
precisión la posición más probable en la
que se encuentra un electrón sin más por
el momento gracias
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