La historia del átomo en 15 minutos
Summary
TLDREste video ofrece un recorrido cronológico de los más significativos avances en la comprensión del átomo y su estructura desde los tiempos de los griegos hasta la actualidad. Los primeros en hablar del tema fueron Demócrito y Leucipo en el siglo V a.C., quienes propusieron la existencia de los átomos como partículas indivisibles y eternas. Sin embargo, esta teoría no fue ampliamente aceptada en su época. Avanzando al siglo XIX, John Dalton publicó su teoría atómica, que establecía que los elementos están formados por átomos idénticos y que los compuestos están formados por átomos de más de un elemento. A lo largo del siglo XX, se descubrieron partículas subatómicas como electrones, protones y neutrones, y se desarrolló un modelo atómico más complejo que incluía un núcleo denso y una nube electrónica. Finalmente, el modelo atómico actual describe a los átomos como compuestos de un núcleo con protones y neutrones, que representan el 99.9% de su masa, y una nube de electrones en movimiento en niveles y órbitas quantis.
Takeaways
- 🏛️ Los primeros en hablar de los átomos fueron los filósofos griegos Demócrito y Leucipo, quienes pensaron en ellos como indivisibles y eternos.
- ❌ La teoría de los átomos de Demócrito y Leucipo no fue muy aceptada por otros filósofos como Aristóteles y Platón.
- ⚗️ En 1805, John Dalton publicó su teoría atómica, postulando que los elementos están formados por átomos idénticos y que los compuestos están formados por átomos de más de un elemento.
- 🧬 A partir de 1850, se iniciaron investigaciones que demostraron que los átomos tienen una estructura interna compuesta de partículas subatómicas, como electrones, protones y neutrones.
- 📡 El tubo de rayos catódicos fue un invento clave para el descubrimiento de las partículas subatómicas; su funcionamiento ayudó a entender la estructura del átomo.
- ⚫️ En 1895, J.J. Thomson demostró que los rayos catódicos consistían en partículas muy pequeñas y con carga negativa, que llamó electrones.
- 🔵 Thomson propuso un modelo del átomo con una parte positiva uniformemente distribuida y electrones inmersos en esta matriz, similar a las pasas en un pudín.
- 🔴 Jane Goldstein, con su diseño modificado del tubo de rayos catódicos, descubrió rayos con carga positiva, posteriormente conocidos como protones.
- 📊 Henri Becquerel y los esposos Curie contribuyeron al descubrimiento de la radiactividad, que son emisiones de radiación por parte de los átomos de ciertos elementos.
- 💥 Ernest Rutherford, a través de sus experimentos con partículas alfa, propuso el modelo atómico con un núcleo denso y positivo, en contraste con el modelo de Thomson.
- 🌟 Niels Bohr resolvió inconsistencias en el modelo de Rutherford al proponer que los electrones se movieran en órbitas definidas y absorbieran o emitieran energía en forma de radiación.
- 🚀 El modelo atómico actual, que incluye la descripción de las órbitas electrónicas en términos de probabilidades según el principio de incertidumbre de Heisenberg, fue desarrollado por Erwin Schrödinger y otros físicos.
Q & A
¿Quiénes fueron los primeros filósofos griegos que hablaron sobre el átomo?
-Los primeros filósofos griegos que hablaron sobre el átomo fueron Demócrito y Leucipo, quienes en el siglo V a.C. mencionaron la palabra átomo, que significa indestructible e indivisible.
¿Qué teoría sobre los átomos propuso John Dalton en 1805?
-John Dalton publicó su teoría atómica en 1805, postulando que los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos, que son idénticos en tamaño, masa y propiedades químicas para todos los átomos de un mismo elemento, y diferentes para átomos de diferentes elementos.
¿Qué descubrimiento llevó a la comprensión de que los átomos tienen una estructura interna?
-A partir de 1850 y hasta el siglo XX, una serie de investigaciones demostraron que los átomos tienen una estructura interna, compuesta por partículas subatómicas más pequeñas, lo que llevó al descubrimiento de electrones, protones y neutrones.
¿Qué es el tubo de rayos catódicos y cómo contribuyó a la comprensión de la estructura del átomo?
-El tubo de rayos catódicos es un tubo de vidrio evacuado casi por completo, con dos placas metálicas conectadas a una fuente de alto voltaje. Este dispositivo permitió a J.J. Thomson descubrir electrones, partículas con carga negativa, al observar cómo los rayos catódicos se desviaban en presencia de campos eléctricos y magnéticos.
¿Qué modelo atómico propuso Ernest Rutherford después de sus experimentos con partículas alfa?
-Ernest Rutherford propuso un nuevo modelo atómico en el que existía un núcleo atómico central, denso y con carga positiva, en el que se concentraba la mayoría de la masa atómica, con electrones orbitando alrededor del núcleo en espacios vacíos.
¿Cómo resolvió Niels Bohr las inconsistencias del modelo atómico de Rutherford?
-Niels Bohr propuso en 1913 que los electrones se movían alrededor del núcleo en órbitas definidas y determinadas por cantidades de energía fijas, llamadas cuantos. Además, estableció que los electrones podían absorber o emitir energía saltando de una órbita a otra.
¿Qué modelo atómico propuso Arnold Schönberg como modificación al modelo de Bohr?
-Arnold Schönberg, en 1916, propuso una ligera modificación al modelo de Bohr, permitiendo que las órbitas de electrones fueran elípticas en lugar de circulares, lo que permitía la existencia de niveles de energía dentro de las órbitas.
¿Qué contribución dio Erwin Schrödinger al entendimiento del comportamiento del electrón en un átomo?
-Erwin Schrödinger describió el comportamiento del electrón en términos probabilísticos en 1926, reemplazando la trayectoria definida del electrón con la probabilidad de encontrarlo en una región del espacio, lo que cambió la noción de órbita por la de orbital, en concordancia con el principio de incertidumbre de Heisenberg.
¿Cuáles son las tres partículas subatómicas que conforman un átomo?
-Las tres partículas subatómicas que conforman un átomo son los electrones, con carga negativa; los protones, con carga positiva; y los neutrones, que son neutras y no tienen carga.
¿Qué fenómeno descubrieron los esposos Kurt y la contribución de Henri Becquerel a la comprensión del átomo?
-Los esposos Kurt y Henri Becquerel descubrieron la radiactividad, un fenómeno por el cual los átomos de algunos elementos emiten radiación. Esto incluyó la identificación de diferentes tipos de radiaciones, como alfa, beta y gamma, y la posterior identificación de los neutrones como partículas neutrales.
¿Cómo es la estructura actualmente aceptada del átomo?
-La estructura actualmente aceptada del átomo consta de un núcleo compuesto por protones y neutrones, que aportan el 99.9% de la masa del átomo, y una nube electrónica formada por electrones en movimiento constante en diferentes niveles y orbitales quantis.
¿Por qué es importante el espectro de emisión de un elemento?
-El espectro de emisión de un elemento es importante porque cada elemento produce un espectro distinto, que actúa como una huella digital. Esto permite la identificación química de elementos y su análisis en diferentes contextos científicos y tecnológicos.
Outlines
😀 Avances en la comprensión del átomo desde los griegos hasta el siglo XX
Este primer párrafo abarca la cronología de los descubrimientos significativos en la estructura del átomo. Comienza con la mención de Demócrito y Leucipo, quienes en el siglo V a.C., propusieron que los átomos son indivisibles y eternos. A pesar de la resistencia de filósofos como Aristóteles y Platón, la palabra 'átomo' se convirtió en parte del léxico científico. Avanzando en el tiempo, en 1805, John Dalton publicó su teoría atómica, que postulaba que los elementos están formados por átomos idénticos en tamaño, masa y propiedades químicas. La teoría de Dalton fue crucial para la química moderna, aunque más tarde se demostró que los átomos tienen una estructura interna compuesta de partículas subatómicas, como electrones, protones y neutrones. El descubrimiento de estas partículas y la mejora de instrumentos como el tubo de rayos catódicos fueron fundamentales para el entendimiento moderno de la estructura atómica.
🔬 Experimentos y modelos atómicos que llevan a la comprensión de la estructura interna del átomo
El segundo párrafo se enfoca en los experimentos y modelos que cambiaron nuestra comprensión de la estructura del átomo. J.J. Thomson descubrió los electrones a través de sus experimentos con tubos de rayos catódicos, lo que llevó a la propuesta del modelo del 'pudín de pasas', donde los electrones están inmersos en una matriz de carga positiva. Este modelo fue desafiado por los experimentos de Ernest Rutherford, quien observó que las partículas alfa a veces eran desviadas de su trayectoria por una masa atómica, lo que llevó a la conclusión de la existencia de un núcleo atómico denso y positivo. La física clásica presentaba problemas con el modelo de Rutherford, ya que predecía el colapso de los electrones; sin embargo, los avances en la espectroscopía y la naturaleza de la luz llevaron a soluciones teóricas que explicaban el comportamiento de los electrones en el átomo.
🌟 La espectroscopía y el desarrollo del modelo atómico de Niels Bohr
Este párrafo describe cómo la espectroscopía y la teoría de la luz influyeron en el desarrollo del modelo atómico. Niels Bohr propuso en 1913 que los electrones se movían en órbitas definidas alrededor del núcleo, similares a las órbitas de los planetas alrededor del sol, y que estas órbitas estaban determinadas por cantidades de energía discretas. La absorción o emisión de energía por parte del átomo resultaba en la promoción de electrones de una órbita a otra. Sin embargo, este modelo no explicaba por qué solo ciertos niveles de energía eran posibles. Arnold Schönberg introdujo la idea de órbitas elípticas y la existencia de niveles de energía dentro de las órbitas, lo que permitió una mejor comprensión de los electrones en el átomo. Finalmente, la mecánica cuántica y el principio de incertidumbre de Heisenberg llevaron a la descripción de los electrones en términos de orbitales, que son áreas donde es probable encontrar a un electrón en movimiento.
🏁 Conclusión: El modelo atómico actual y la importancia de los átomos en la materia
El último párrafo resume el viaje hasta llegar al modelo atómico actual. Se destaca que los átomos son las partículas principales de la materia y están compuestos por un núcleo formado por protones y neutrones, que representan el 99.9% de la masa atómica, y una nube electrónica donde los electrones se encuentran en movimiento constante en diferentes niveles y orbitales. El vídeo concluye con un mensaje de agradecimiento y una invitación a suscriptores y espectadores para seguir explorando el mundo de la química con Yamil Córdoba.
Mindmap
Keywords
💡Átomo
💡Demócrito
💡John Dalton
💡Partículas subatómicas
💡Tubo de rayos catódicos
💡Electrones
💡Protones
💡Neutrones
💡Radiactividad
💡Estructura atómica de Rutherford
💡Modelo atómico de Bohr
Highlights
Los griegos, Demócrito y Leucipo, fueron los primeros en mencionar la palabra átomo y presentaron la idea de que los átomos son indivisibles y eternos.
Desde el siglo V a.C., los filósofos griegos ya utilizaban el término 'átomo', lo que ha influido en la ciencia hasta nuestros días.
John Dalton publicó su teoría atómica en 1805, postulando que los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.
Dalton sugirió que los átomos de un mismo elemento son idénticos en tamaño, masa y propiedades químicas.
Las investigaciones a partir de 1850 revelaron que los átomos tienen una estructura interna compuesta de partículas subatómicas.
El descubrimiento de las partículas subatómicas, como los electrones, protones y neutrones, cambió la comprensión de la estructura del átomo.
El tubo de rayos catódicos fue un invento crucial que permitió el descubrimiento de las partículas subatómicas.
J.J. Thomson demostró en 1895 que los rayos catódicos consisten en partículas con carga negativa, posteriormente llamadas electrones.
Thomson propuso un modelo del átomo con una parte positiva uniformemente distribuida y electrones inmersos en esta matriz, similar a las pasas en un pudín.
Jane Goldstein descubrió rayos con carga positiva, posteriormente identificados como protones, mejorando el diseño del tubo de rayos catódicos.
La radiactividad fue descubierta por Henri Becquerel, lo que llevó a la identificación de partículas como alfa, beta y gamma.
Ernest Rutherford, a través de sus experimentos con láminas delgadas de metal y partículas alfa, propuso la existencia del núcleo atómico.
Rutherford descubrió que la mayoría de las partículas alfa atravesaban las láminas sin desviarse, lo que desafió el modelo atómico de Thomson.
Niels Bohr resolvió inconsistencias en el modelo de Rutherford al proponer que los electrones se mueven en órbitas definidas y cambian de nivel al absorber o emitir energía.
El principio de incertidumbre de Heisenberg introdujo la idea de que no se puede conocer simultáneamente la posición y la velocidad de un electrón.
El modelo atómico actual, que incluye un núcleo con protones y neutrones y una nube electrónica con electrones en movimiento, es resultado de investigaciones y teorías acumuladas a lo largo del tiempo.
El espectro de emisión de un elemento, que es una huella digital única, se relaciona con el comportamiento de las radiaciones electromagnéticas emitidas por un átomo calentado.
El avance en la comprensión de la estructura atómica ha tenido un impacto significativo en la química y la física, proporcionando una base para la ciencia moderna.
Transcripts
en este vídeo haremos un repaso
cronológico de los avances más
significativos en el conocimiento del
átomo y su estructura desde los griegos
hasta nuestros días así que creas hasta
el final y no olvides suscribirte
como en casi toda la ciencia los
primeros en hablar del tema fueron los
griegos en esta ocasión
demócrito y los tipo quienes en el siglo
5 antes de cristo- fueron los primeros
en mencionar la palabra átomo que
significa indestructible e indivisible
para estos filósofos los átomos son
indivisibles y eternos son sólidos entre
los átomos sólo existe el vacío los
átomos de diferentes cuerpos difieren
entre sí por su forma tamaño y
distribución espacial y las propiedades
de la materia varían según el tipo de
átomos y como estén agrupados sin
embargo esta teoría no fue muy aceptada
por otros filósofos como aristóteles y
platón de todas maneras desde aquella
época conocemos la palabra átomo así que
gracias demócrata y lúcido
mucho mucho pero muchísimo tiempo
después por allá en 1805 para que te
hagas una idea en ese tiempo ya se había
descubierto el hidrógeno el oxígeno la
ley de la conservación de la masa la ley
de los gases ideales entre otros el
inglés john dalton publicó su teoría
atómica en la cual postulaba lo
siguiente
los elementos están formados por
partículas extremadamente pequeñas
llamadas átomos
todos los átomos de un mismo elemento
son idénticos tienen igual tamaño masa y
propiedades químicas los átomos de un
elemento son diferentes a los átomos de
todos los demás elementos
los compuestos están formados por átomos
de más de un elemento en cualquier
compuesto la relación del número de
átomos entre dos de los elementos
presentes siempre es un número entero o
una fracción sencilla y por último una
reacción química implica sólo la
separación combinación o reordenamiento
de los átomos nunca supone la creación o
destrucción de los mismos
sin embargo una serie de investigaciones
iniciadas aproximadamente en 1850 y que
continuaron hasta el siglo 20
demostraron claramente que los átomos
tienen una estructura interna es decir
que están formados por partículas aún
más pequeñas llamadas partículas
subatómicas estas investigaciones
condujeron al descubrimiento de tres
partículas electrones protones y
neutrones algunos inventos también
fueron muy útiles para conocer la
estructura del átomo como por ejemplo el
tubo de rayos catódicos
el tubo de rayos catódicos a vuelo de
los tubos utilizados posteriormente en
los televisores es un tubo de vidrio del
cual se ha evacuado casi todo el aire
consta de dos placas metálicas
conectadas a una fuente de alto voltaje
la placa con carga negativa se llama
cátodo y emite un rayo invisible
este rayo catódico se dirige hacia la
plana con carga positiva llamada ánodo
que pasa por una perforación y continúa
su trayectoria hasta el otro extremo
cuando dicho rayo alcanza la superficie
recubierta de una manera especial
produce una fuerte fluorescencia o luz
brillante en algunos experimentos se
colocaron por fuera del tubo de rayos
catódicos dos placas cargadas
eléctricamente y un electroimán
cuando se conecta el campo magnético y
el campo eléctrico permanece
desconectado los rayos catódicos
alcanzan el punto
del tubo
cuando tanto el campo magnético como el
eléctrico están desconectados o bien
cuando ambos están conectados pero se
balancea de forma que se cancelan
mutuamente los rayos alcanzan el punto b
cuando está conectado solamente el campo
eléctrico
los rayos llegan al punto ce
jake thomson estableció en 1895 que
dichos rayos catódicos eran en realidad
partículas mucho más pequeñas que el
átomo de hidrógeno y con carga negativa
que recibieron el nombre de electrones
en esta animación nos podemos hacer una
idea del experimento de thompson
en la primera parte podemos observar
como los rayos parten desde el cátodo
hacia el ánodo sin ninguna perturbación
observamos que al tener una fuerza
electromagnética del mismo tipo el rayo
se desvía respondiendo a las fuerzas de
repulsión que solo pueden tener las
partículas y por último notamos que el
rayo se desvía acercándose al campo
electromagnético de carga contraria
confirmando que se comporta como una
partícula que sigue las leyes de la
atracción de los cuerpos con cargas
diferentes
thompson concluyó que debido a que los
rayos catódicos son atraídos por la
plata con carga positiva y repelidos por
la placa con carga negativa deben
consistir en partículas con carga
negativa a las que llamo electrones
thomson propuso un modelo en el cual la
parte positiva del átomo se hallaba
distribuida uniformemente por todo el
volumen de este mientras los electrones
se llaman inmersos en esta matriz de
carga positiva como las pasas de un
pudín
por la misma época y jane goldstein
realizó algunas modificaciones al diseño
inicial de tubo de rayos catódicos el
nuevo dispositivo tenía el cátodo
perforado
y el tubo en lugar de vacío contenía
diferentes gases observo que detrás del
cátodo se producía otro tipo de
resplandor proveniente del ánodo
por lo que dedujo que los nuevos rayos
poseían carga positiva
posteriormente fueron bautizados como
protones
con este nuevo descubrimiento ya quedaba
más que confirmado que demócrito leucipo
y galton estaban equivocados al decir
que el a como era indivisible ya que
estaba conformado por partículas
subatómicas llamadas electrones con
carga negativa y protones con carga
positiva
con los aportes de henri baker & los
esposos kurt y entre otros se descubrió
la radiactividad propiedad que proceden
los átomos de algunos elementos de
emitir radiación
algunas de estas radiaciones pueden ser
alfa con carga positiva o sea protones
beta con carga negativa electrones y
gamma sin carga y formadas por
partículas que no se desviaban por la
presencia de campos eléctricos luego
debían ser neutras por lo que se les
llamo neutrones hasta este momento se
conocía que el átomo estaba formado por
protones neutrones y electrones
ernest rutherford efectuó una serie de
experimentos utilizando láminas muy
delgadas de oro y de otros metales como
blanco de partículas alfa provenientes
de una fuente radiactiva
rutherford observó lo siguiente
la mayoría de las partículas atravesaban
la lámina sin desviarse
y otras tenían una ligera desviación
de cuando en cuando algunas partículas
alfa eran expresadas o desviadas de su
trayectoria con un gran ángulo
y en algunos casos las partículas alfa
regresaban por la misma trayectoria
hacia la fuente radiactiva este fue el
descubrimiento más sorprendente pues
según el modelo de thompson la carga
positiva del átomo era tan difusa que se
esperaría que las partículas alfa
atravesarán las láminas sin desviarse o
con una desviación mínima en
consecuencia rutherford propuso un nuevo
modelo atómico
con el fin de dar una explicación a este
hecho rutherford propuso la existencia
del núcleo atómico como una zona central
densa en la cual se concentraba la mayor
parte de la masa atómica el núcleo debía
ser positivo puesto que las partículas
alfa también positivas eran rechazadas
al chocar contra los núcleos de los
átomos del metal también estableció que
los electrones debían mantenerse en
constante movimiento en torno al núcleo
con lo cual gran parte del volumen del
átomo sería espacio vacío pero algo no
cuadraba en este nuevo modelo
según la física clásica toda partícula
acelerada como es el caso de un electrón
girando alrededor del núcleo de un átomo
emite energía en la forma de radiaciones
electromagnéticas en consecuencia el
electrón debería perder energía
continuamente hasta terminar
precipitándose sobre el núcleo dando
lugar a un colapso atómico algo así como
esto
para solucionar estas inconsistencias
habría que basarse en la naturaleza de
la luz y la espectroscopía es decir
habría que analizar el comportamiento de
las radiaciones de las que se habló
anteriormente de aquí en adelante los
modelos atómicos se centran en el
movimiento de los electrones y su
ubicación dentro del átomo
resulta que cuando un elemento
cualquiera es calentado hasta la
incandescencia como se ve en la imagen
emite luz de un color característico que
se denomina radiación electromagnética
si esta radiación se hace pasar a través
de un prisma lo cual se puede hacer a
través de un espectroscopio se obtiene
un conjunto de ases luminosos de
diferentes colores que conforman el
denominado espectro de emisión
cada elemento produce un espectro de
emisión distinto que es como una huella
digital
con el fin de dar solución a las
inconsistencias que presentaba el modelo
atómico de rutherford el físico danés
niels bohr propuso en 1913 que los
electrones deberían moverse alrededor
del núcleo similar a como lo hacen los
planetas alrededor del sol a gran
velocidad y siguiendo órbitas bien
definidas determinadas por cantidades de
energía fijas llamadas cuantos
a las órbitas mencionadas por board se
les llamó posteriormente niveles de
energía
por también estableció que cuando un
átomo absorbe o emite energía en forma
de radiación los electrones paso
alrededor son promovidos de una órbita a
otra si un electrón absorbe energía pasa
a una órbita mayor alejándose del núcleo
al emitir luego esta energía desciende a
un estado menor más cerca del núcleo
no obstante por no era claro al explicar
por qué eran posibles sólo ciertas
órbitas y por qué había discrepancias
tan grandes entre las órbitas de
diferentes átomos
arnold schönberg el físico alemán
propuso en 1916 una ligera modificación
al modelo de vor según la cual existían
órbitas elípticas además de circulares
permitiendo la existencia de niveles y
sus niveles de energía es decir ciertas
regiones dentro de los niveles de
energía donde les era permitido moverse
a los electrones
en 1926 irwin zollinger describió el
comportamiento del electrón en un átomo
en términos probabilísticos rodinger
consideró que la trayectoria definida
del electrón segundo debe sustituirse
por la probabilidad de hallarlo en una
zona del espacio periférico al núcleo
atómico tal como sugería el principio de
incertidumbre de heisenberg quien decía
que no es posible conocer al mismo
tiempo la posición y la velocidad de un
electrón con esto se cambiaba la palabra
órbita por la palabra orbital ya que una
órbita en la trayectoria que describe un
objeto físico alrededor de otro mientras
que un orbital se define como una zona
donde probablemente se encuentre un
electrón en movimiento
es así como después de todo este
recorrido llegamos al modelo autonómico
actual hoy se puede decir que el átomo
en la partícula principal de la materia
que todo lo que existe está conformado
por átomos y los átomos están
conformados por un núcleo donde se
encuentran los protones y los neutrones
y que éstos aportan el 99.9 por ciento
de la masa del mismo
y además contienen una nube electrónica
donde se hallan en constante movimiento
los electrones ubicados en diferentes
niveles sus niveles y órbitas quantis
harás espero que hayan disfrutado este
camino tanto como yo haciendo este vídeo
si fue así no olviden darle pulgar
arriba al vídeo y sobre todo suscribirse
al canal recuerden que yo soy yamil
córdoba y es pues química desde cero
y así llegamos al final de este vídeo si
te gusto
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