Sesión 5. Historia de átomo

Sonia García Najar

6 Aug 202007:27

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

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🔬 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.

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🌐 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

El átomo es la partícula más pequeña de la materia que se puede dividir sin llegar a su desintegración. Según Leucipo y Demócrito, los filósofos griegos mencionados en el guion, el átomo es indivisible e indestructible. Este concepto es fundamental para la comprensión de la química y la física, ya que todo lo que existe está formado por átomos. En el vídeo, se menciona que los átomos son la base de la materia y se discuten diversas teorías sobre su estructura y comportamiento.

💡Leucipo y Demócrito

Leucipo y Demócrito fueron filósofos griegos que propusieron una de las primeras teorías sobre la composición de la materia, sugiriendo que todo está formado por partículas indivisibles llamadas átomos. Este concepto es crucial para el vídeo, ya que establece las bases de la teoría atómica y ha influido en el desarrollo de la ciencia moderna.

💡John Dalton

John Dalton fue un químico inglés que propuso que los elementos químicos están formados por partículas sólidas e indivisibles, las cuales son diferentes entre sí y que al unirse forman nuevos compuestos. Su modelo atómico, conocido como 'átomo como una esfera de electricidad positiva con electrones incrustados', fue un paso importante en la comprensión de la estructura atómica y se menciona en el vídeo como una contribución significativa a la química.

💡electrones

Los electrones son partículas subatómicas con carga negativa que orbitan alrededor del núcleo atómico. En el guion, se menciona que J.J. Thomson, trabajando con tubos de vacío, descubrió la existencia de electrones y que estas partículas son afectadas por campos magnéticos, lo que indicaba su naturaleza de carga eléctrica. Los electrones son esenciales para entender la química y la conductividad eléctrica.

💡Ernest Rutherford

Ernest Rutherford fue un físico que descubrió la existencia del núcleo atómico, donde se encuentra la mayoría de la masa y la carga positiva del átomo. Su experimento con partículas alfa y láminas de oro demostró que los átomos tienen una estructura central densa, lo que desafió el modelo 'budín con pasas' propuesto por Thomson. Rutherford's model is central to the video's discussion on atomic structure.

💡niveles de energía

Los niveles de energía son estados en los que se pueden encontrar los electrones dentro de un átomo, y estos están determinados por la cantidad de energía que poseen. En el guion, se menciona que Niels Bohr estableció que los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas con energía mínima y constante, lo que se conoce como el estado basal. Al proporcionar energía externa, los electrones pueden moverse a niveles de energía más altos, lo que se denomina estado excitado.

💡cuántica

La física cuántica es una rama de la física que trata sobre la naturaleza y el comportamiento de la materia en escalas muy pequeñas, como la de los átomos y sus partículas subatómicas. En el vídeo, se habla de cómo Erwin Schrödinger desarrolló la teoría cuántica y descubrió la ecuación de onda, lo que permitió entender que no se puede conocer con exactitud la posición de los electrones, sino solo predicir su posición probable.

💡números cuánticos

Los números cuánticos son valores que describen las propiedades de los electrones en un átomo, como su energía, momento angular y orientación en el espacio. En el guion, se menciona que Schrödinger, con su ecuación de onda, permitió determinar cuatro números cuánticos que son fundamentales para entender la distribución y comportamiento de los electrones en un átomo.

💡orbitales

Los orbitales son regiones en el espacio alrededor del núcleo atómico donde es probable encontrar a un electrón. En el vídeo, se habla de cómo los electrones se distribuyen en diferentes orbitales, que son descritos por las funciones de onda de Schrödinger. Los orbitales son esenciales para entender la química y la formación de enlaces entre átomos.

💡Arnold Sommerfeld

Arnold Sommerfeld fue un físico y matemático que amplió el modelo atómico de Bohr, permitiendo que los electrones describieran órbitas elípticas en lugar de circulares. Esto se menciona en el guion como un avance en la comprensión de la estructura electrónica de los átomos y cómo los electrones se distribuyen en diferentes órbitas y subniveles energéticos.

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.