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    HISTORIA DEL TOMO: Postulados

    La teora atmica de Dalton.

    John Dalton (1766-1844). Qumico y fsico britnico. Cr! una im"ortant tora at!mica

    # la matria. $n 18%& formul! la ly 'u lla su nombr y 'u rsum las lyscuantitatias # la 'umica (ly # la consraci!n # la masa rali*a#a "or +aoisir, ly

    # las "ro"orcions #fini#as rali*a#a "or +ouis roust, ly # las "ro"orcions mlti"ls

    rali*a#a "or /l mismo). 0u tora s "u# rsumir n

    1.- +os lmntos 'umicos stn forma#os "or "artculas muy "'u2as

    in#iisibls llama#as tomos.

    3.- o#os los tomos # un lmnto 'umico #a#o son i#/nticos n su masa y

    #ms "ro"i#a#s.

    &.- +os tomos # #ifrnts lmntos 'umicos son #istintos n "articular sus

    masas son #ifrnts.

    4.- +os tomos son in#structibls y rtinn su i#nti#a# n los cambios 'umicos.

    5.- +os com"ustos s forman cuan#o tomos # #ifrnts lmntos s combinan

    ntr s n una rlaci!n # nmros ntros sncilla forman#o nti#a#s #fini#as

    (hoy llama#as mol/culas).

    D hcho l mun#o at!mico s tan infinitamnt "'u2o "ara nosotros 'u rsulta muy

    #ifcil su conociminto. os hallamos frnt a /l como si stui/smos #lant # una caacrra#a 'u no s "u#is abrir. ara conocr su contni#o solamnt "o#ramos "roc#r a

    mani"ular la caa (morla n #istintas #irccions scuchar l rui#o "sarla...) y formularun mo#lo # acur#o con nustra "rincia. $st mo#lo sra li#o hasta 'u nuas

    "rincias nos in#uran a cambiarlo "or otro. D la misma manra s ha i#oconstruyn#o l mo#lo at!mico actual, # Dalton hasta nustros #as s han i#o

    suc#in#o #ifrnts "rincias 'u han lla#o a la formulaci!n # una sri #

    mo#los inali#a#os sucsiamnt a la lu* # nuos acontcimintos.

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    El modelo atmico de T#omsom.

    homson sir Jos"h ohn (1856-1;4%). #ms los lctrons "o#ran sr arranca#os # la sfra si la nr=a n u=o rasuficintmnt im"ortant como suc#a n los tubos # #scar=a.

    J. J. homson #mostr! n 18;7 'u stos rayos s #siaban tambi/n n un cam"o

    l/ctrico y ran atra#os "or l "olo "ositio lo 'u "robaba 'u ran car=as l/ctricasn=atias. Calcul! tambi/n la rlaci!n ntr la car=a y la masa # stas "artculas.

    ara st clculo rali*! un "rimnto hi*o "asar un ha* # rayos cat!#icos "or un

    cam"o l/ctrico y uno ma=n/tico.

    Ca#a uno # stos cam"os actuan#o aisla#amnt #siaba l ha* # rayos n snti#oso"ustos. 0i s #aba fio l cam"o l/ctrico l cam"o ma=n/tico "o#a ariars hasta

    cons=uir 'u l ha* # rayos si=uira la trayctoria hori*ontal ori=inal, n st momnto

    las fur*as l/ctricas y ma=n/tica ran i=uals y "or sr # snti#o contrario s anulaban.$l s=un#o "aso consista n liminar l cam"o ma=n/tico y m#ir la #siaci!n sufri#a "or

    l ha* #bi#o al cam"o l/ctrico. ?sulta 'u los rayos cat!#icos tinn una rlaci!n car=a

    a masa ms # 1.%%% cs su"rior a la # cual'uir ion.$sta constataci!n ll! a homson a su"onr 'u las "artculas 'u forman los rayos

    cat!#icos no ran tomos car=a#os sino fra=mntos # tomos s #cir "artculas

    subat!micas a las 'u llam! lctrons.+as "lacas s colocan #ntro # un tubo # i#rio

    crra#o al 'u s l tra l air y s intro#uc un =as a "rsi!n r#uci#a.

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    El modelo de Rut#er$ord.

    0ir $rnst ?uthrfor# (1871-1;&7) famoso hombr # cincia in=l/s 'u obtuo l "rmio

    obl # 'umica n 1;1; rali*! n 1;11 una "rincia 'u su"uso n "aso a#lant

    muy im"ortant n l conociminto #l tomo.

    +a "rincia # ?uthrfor# consisti! n bombar#ar con "artculas alfa una finsima

    lmina # oro. +as "artculas alfa atrasaban la lmina # oro y ran rco=i#as sobr una"antalla # sulfuro # cinc.+a im"ortancia #l "rimnto stuo n 'u mintras la

    mayora # "artculas atrasaban la lmina sin #siars o sin#o #sia#as solamnt n

    "'u2os n=ulos unas cuantas "artculas ran #is"rsa#as a n=ulos =ran#s hasta 18%@.$l hcho # 'u s!lo unas "ocas ra#iacions sufrisn #siacions hi*o su"onr 'u las

    car=as "ositias 'u las #siaban staban concntra#as #ntro # los tomos ocu"an#o un

    s"acio muy "'u2o n com"araci!n a to#o l tama2o at!mico, sta "art #l tomo con

    lctrici#a# "ositia fu llama#o nclo.?uthrfor# "osa informaci!n sobr l tama2omasa y car=a #l nclo "ro no tna informaci!n al=una acrca # la #istribuci!n o

    "osici!n # los lctrons.

    $n l mo#lo # ?uthrfor# los lctrons s moan alr##or #l nclo como los"lantas alr##or #l sol. +os lctrons no caan n l nclo ya 'u la fur*a #

    atracci!n lctrosttica ra contrarrsta#a "or la tn#ncia #l lctr!n a continuar

    moi/n#os n lna rcta. $st mo#lo fu satisfactorio hasta 'u s obsr! 'u staba ncontra#icci!n con una informaci!n ya conoci#a n a'ul momnto # acur#o con las

    lys #l lctroma=ntismo un lctr!n o to#o obto l/ctricamnt car=a#o 'u s

    aclra#o o cuya #ircci!n linal s mo#ifica#a mit o absorb ra#iaci!nlctroma=n/tica.

    $l lctr!n #l tomo # ?urhrfor# mo#ificaba su #ircci!n linal continuamnt ya 'us=ua una trayctoria circular. or lo tanto #bra mitir ra#iaci!n lctroma=n/tica y

    sta ra#iaci!n causara la #isminuci!n # la nr=a #l lctr!n 'u n conscuncia

    #bra #scribir una trayctoria n s"iral hasta car n l nclo. $l mo#lo # ?uthrfor#fu sustitui#o "or l # Aohr unos a2os ms tar#.

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    El modelo atmico de %#or.

    ils Aohr (1885-1;63 fu un fsico #an/s 'u a"lic! "or "rimra * la hi"!tsis cuntica

    a la structura at!mica a la * 'u busc! una "licaci!n a los s"ctros #iscontinuos #

    la lu* miti#a "or los lmntos =asosos. o#o llo ll! a formular un nuo mo#lo #la structura lctr!nica # los tomos 'u su"raba las #ificulta#s #l tomo #

    ?uthrfor#.

    $st mo#lo im"licaba los si=uints "ostula#os

    1.- $l lctr!n tna cirtos sta#os #fini#os stacionarios # moiminto (nils

    # nr=a) 'u l ran "rmiti#os, ca#a uno # stos sta#os stacionarios tna una

    nr=a fia y #fini#a.

    3.- Cuan#o un lctr!n staba n uno # stos sta#os no irra#iaba "ro cuan#o

    cambiaba # sta#o absorba o #s"rn#a nr=a.

    &.- $n cual'uira # stos sta#os l lctr!n s moa si=uin#o una !rbita circular

    alr##or #l nclo.

    4.- +os sta#os # moiminto lctr!nico "rmiti#os ran a'ullos n los cuals l

    momnto an=ular #l lctr!n (m B B r ) ra un mlti"lo ntro # h:3 B &.14.

    mos "us 'u Aohr a"licaba la hi"!tsis cuntica "or lanc n 1;%%.

    +a tora on#ulatoria lctroma=n/tica # la lu* ra satisfactoria n cuanto "licaba

    al=unos fn!mnos !"ticos tals como la #ifracci!n o la #is"rsi!n "ro no "licaba otrosfn!mnos tals como la irra#icaci!n # un cur"o s!li#o calint. lanc rsoli! l

    "roblma su"onin#o 'u un sistma mcnico no "o#a tnr cual'uir alor # la nr=a

    sino solamnt cirtos alors.

    >s n un cur"o s!li#o calint 'u irra#ia nr=a lanc consi#r! 'u una on#a

    lctroma=n/tica # frcuncia ra miti#a "or un =ru"o # tomos 'u circulaba con lamisma frcuncia.>"lican#o sta hi"!tsis a la structura lctr!nica # los tomos srsola la #ificulta# 'u "rsntaba l tomo # ?uthrfor#. $l lctr!n al =irar alr##or

    #l nclo no iba "r#in#o la nr=a sino 'u s situaba n unos sta#os stacionarios #

    moiminto 'u tnan una nr=a fia. En lctr!n s!lo "r#a o =anaba nr=a cuan#osaltaba # un sta#o (nil) a otro.

    or otro la#o l mo#lo # Aohr su"ona una "licaci!n # los s"ctros #iscontinuos #

    los =ass n "articular #l ms sncillo # to#os l hi#r!=no. Ena raya # un s"ctro

    corrs"on#a a una ra#iaci!n # una #trmina#a frcuncia.

    For 'u/ un lmnto mit solamnt cirta frcuncia G amos la rs"usta

    $n con#icions normals los lctrons # un tomo o ion s sitan n los nils # msbaa nr=a. Cuan#o un tomo rcib suficint nr=a s "osibl 'u un lctr!n salt a

    un nil su"rior a a'ul n 'u s halla. $st "rocso s llama citaci!n. En lctr!n

    cita#o s halla n un sta#o instabl y #scin# a un nil infrior mitin#o unara#iaci!n cuya nr=a sr i=ual a la #ifrncia # la 'u tinn los #os nils.

    +a nr=a #l lctr!n n l tomo s n=atia "or'u s mnor 'u la nr=a #l lctr!n

    libr.>l a"licar la formula # Aohr a otros tomos s obtuiron rsulta#os satisfactorios alcoinci#ir l "ron!stico con l rsulta#o "rimntal # los s"ctros # stos tomos.

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    PROPIEDADES DE LOS ATOMOS

    >tn#in#o a las caractrsticas structurals #l tomo las "ro"i#a#s # st aran. >s

    "or m"lo los tomos # 'u tinn l mismo nmro # lctrons # alncia 'u

    "osn #istintos nmros at!micos "osn caractrsticas similars.+os tomos stn

    forma#os "or un nclo 'u "os una sri # "artculas subat!micas. >lr##or #lnclo s hallan n #ifrnts !rbitas los lctrons.

    +as "artculas subat!micas # las 'u s com"on l nclo son los "rotons y losnutrons. +os tomos son l/ctricamnt nutros. +u=o si continn lctrons car=a#os

    n=atiamnt #bn contnr tambi/n otras "artculas con car=a "ositia 'u

    corrs"on#n a la car=a # a'ullos. $stas "artculas stabls con si=no "ositio s lasllam! "rot!n. 0u masa s i=ual a 1671%-37 =.

    Con stas #os "artculas s intnt! construir to#os los tomos conoci#os "ro no "u#o sr

    as "or'u faltaba unas # las "artculas lmntals #l nclo 'u fu #scubirto "or J.

    Cha#Hic n 1;&3 y 'u s llam! nutr!n. $sta "artcula ra # car=a nula y su masa sli=rsimamnt su"rior a la #l "rot!n (1674831%-37=.).

    0itua#os n !rbitas alr##or #l nclo s hallan los lctrons "artculas stabls #

    car=a l/ctrica n=atia y con una masa i=ual a ;111%-&1=. $l mo#lo # Aohr "lica l

    s"ctro #l tomo # hi#r!=no "ro no los # tomos mayors. ara "licar stos yotros fn!mnos ha sur=i#o la mcnica cuntica. >'u como n l mo#lo # Aohr un

    lctr!n at!mico s!lo "u# ocu"ar #trmina#os nils # nr=a. >hora bin ca#a nil

    # nr=a "os uno o ms subnils # nr=a.$l "rimr nil # nr=a "rinci"al nI1 "os un subnil, l s=un#o "os #os l trcro trs y as sucsiamnt.$n l

    mo#lo # Aohr los lctrons =iran n torno al nclo si=uin#o !rbitas circulars "ro

    hoy sabmos 'u un lctr!n n un subnil # nr=a #a#o s mu aun'u la mayor"art #l tim"o s ncuntra n una r=i!n #l s"acio ms o mnos #fini#a llama#a

    orbital.

    +os orbitals s nombran i=ual 'u su subnil # nr=a corrs"on#int.

    +a nr=a ra#iant o ra#iaci!n lctroma=n/tica 'u l 0ol ll=a a la irra a tra/s #l

    s"acio n forma # on#as. $l rsulta#o # la s"araci!n # los com"onnts # #istinta

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    lon=itu# # on#a # la lu* o # otra ra#iaci!n forma l s"ctro lctroma=n/tico.

    +as ra#iacions lctroma=n/ticas s #ii#n n #istintos ti"os (rayos =amma rayos ultraiolta tc. s=n l alor # lo 'u s #nomina Klon=itu# # on#aK 'u s la

    #istancia ntr #os crstas conscutias # la on#a.

    Cuan#o un ha* # lu* forma#o "or rayos # #istinta frcuncia atraisa un "risma !"tico

    s #is"rsan n las #ifrnts ra#iacions 'u s rco=n n una "antalla n forma #

    s"ctro. $l s"ctro "u# sr stu#ia#o n laboratorios =racias al s"ctr!=rafo una"arato 'u consta fun#amntalmnt # una rn#ia "or la 'u ntra l ha* # lu* una

    lnt un "risma # #is"rsi!n y una "laca foto=rfica stos s m"*aron a utili*ar a "artir

    # 185;.

    +os s"ctros "u#n sr continuos o #iscontinuos. +os s"ctros continuos son los 'u

    abarca to#a la frcuncia # las ra#iacions 'u tinn "asan#o # una a otra =ra#ualmnt

    sin saltos. +a lu* blanca tin un s"ctro continuo forma#o "or sit colors (rooanarana#o amarillo r# a*ul a2il y l iolta) y ca#a uno # llos corrs"on# a

    ra#iacions # una frcuncia #trmina#a, cuan#o trmina un color m"i*a otro sin 'untr llos haya nin=una *ona oscura. $n cambio los lmntos =asosos # un tubo #

    #scar=a mitn una lu* 'u "os un s"ctro #iscontinuo s #cir s!lo contin#trmina#as ra#iacions 'u a"arcn n forma # rayas ntr las cuals hay una *ona

    oscura.

    Cuan#o s #scubriron los rayos y s obsr! la fluorscncia 'u stos rayos "ro#ucan

    n las "ar#s #l tubo # i#rio Ac'url s ##ic! a insti=ar si la fluorscncia iba

    acom"a2a#a sim"r # ra#iacions. Lbtuo los "rimros rsulta#os n 18;6 al com"robar'u l sulfato # uranilo y "otasio mitan unas ra#iacions 'u im"rsionaban las "lacas

    foto=rficas atrasaban cur"os o"acos ioni*aban. $l air. +a misi!n # stas

    ra#iacions no im"licaba 'u l cur"o stuira "usto a la lu* "us tambi/n s"ro#ucan n la oscuri#a#. >#ms los s"ctros tambi/n "u#n sr l s"ctro # masas

    (l 'u rsulta # la s"araci!n # un lmnto 'umico n sus #istintos is!to"os.

    $l s"ctro # la lu* blanca st constitui#o "or una sucsi!n # colors (colors #ls"ctro) ca#a uno # los cuals corrs"on# a una lon=itu# # on#a bin "rcisa.

    En s"ctro "u# sr # misi!n cuan#o s obtin a "artir # la ra#iaci!n #irctamnt

    miti#a "or un cur"o, # absorci!n cuan#o s l rsultant #l "aso # la ra#iaci!n a

    tra/s # un #trmina#o absorbnt.

    0 #istin=u tambi/n ntr #iscrtos o # rayas constitui#os "or una sri # lnas

    aisla#as, continuas 'u continn to#as las lon=itu#s # on#a ntr #os lmits y #

    ban#as constitui#os "or una sri # *onas continuas s"ara#as "or s"acios oscuros. +ostomos "ro#ucn s"ctros # lnas las mol/culas # ban#as y los s!li#os y l'ui#os

    s"ctros continuos.

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