martes, 11 de junio de 2013

Manifestaciones de la estructura interna de la materia. Explicación de los fenómenos eléctricos: el modelo atómico.

¿De qué está formada la materia?
Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia, unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego  Demócrito  consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas, y llamó a estas partículas  átomos . Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles (a=sin, tomos=división).


¿Qué es un modelo atómico?
Al principio se consideraba al átomo como partícula pequeñísima e indivisible. Sin embargo, al estudiarlo con más atención, y a medida que se perfeccionaban y precisaban nuestros métodos de investigación, el átomo resultó poseer una estructura muy compleja.

El átomo posee un núcleo central, cuyo diámetro es unas cien mil veces más pequeño que el diámetro del átomo. Allí mismo se encuentran los protones (con carga positiva) y neutrones (sin carga eléctrica). Alrededor de este núcleo cargado positivamente, giran los electrones, (cargados negativamente) en número igual al de cargas positivas del núcleo, debido a lo cual, en conjunto, el átomo es neutro desde el punto de vista eléctrico.


Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico.
En el proceso histórico del desarrollo del modelo atómico tenemos la aportación de Thomsom, Rutherford y Bohr.




Modelo atómico de Thomson-1897
Se le considera uno de los descubridores del electrón gracias a sus experimentos con los rayos catódicos. Thomson creía que el electrón era el componente universal de la materia y fue el primero en sugerir una teoría sobre la estructura interna del átomo.


Modelo atómico de Rutherford- 1911
Después del descubrimiento de que el átomo estaba formado por partículas positivas y negativas, la siguiente cuestión a resolver fue ¿cómo están organizadas estas partículas? Rutherford creó el primer modelo precursor de la concepción actual.
El modelo de Rutherford separa el núcleo con carga positiva de los electrones con carga negativa. Los electrones estarían en órbitas circulares o elípticas alrededor del núcleo. El neutrón se añadió al modelo de Rutherford en 1920 de forma teórica y fue descubierto experimentalmente en 1932.


Modelo atómico de Bohr-1913
Aportaciones de Bohr postuló que los electrones que circulan en los átomos obedecen a las leyes de la mecánica cuántica.
Fue el primero en presentar un modelo sencillo que podía explicar los espectros atómicos lineales. Para ello, se basó en hechos ya conocidos (Ley de Coulomb, Ley de Newton, Teoría cuántica de Planck) y además añadió algunas hipótesis nuevas.
Los electrones giran en torno al núcleo en orbitas circulares estacionarias de energía fija (sin emitir energía radiante).
En el átomo de Bohr, las órbitas de los electrones siguen las reglas de la Mecánica Clásica pero no así los cambios de órbita. En estas órbitas, los electrones se mueven sin perder energía.


La electrostática.
Es la rama de la física que estudia los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.

En electricidad la atracción existe cuando las cargas eléctricas tienen polaridad contraria, es decir, una carga negativa y otra positiva.

La repulsión existe cuando las cargas tienen el mismo signo o polaridad, es decir que dos cargas negativas se repelen al igual que dos positivas.


Resistencia eléctrica.
Se le llama resistencia eléctrica a la mayor o menor oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un material conductor. Los electrones libres se trasladan con facilidad hacia otros cuerpos y se mueven a lo largo y a lo ancho de un material.

El ohm es la unidad de resistencia eléctrica en el SI.

Un material conductor es aquel que permite el paso de la electricidad ya que los electrones no encuentran una gran oposición a su movimiento. Tales son el cobre, la plata, el aluminio y oro.




Los materiales aislantes o no conductores tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras; los electrones tienen la dificultad de trasladarse. Como la madera, la seda, el plástico y la lana.





Bibliografía:
http://www.estudiaraprender.com/2012/03/proceso-historico-del-desarrollo-del.html
http://www.slideshare.net/mmtronci/modelos-atomicos-10374488
http://marimarus.wordpress.com/2013/02/18/quimica-modelo-atomico-de-bohr/
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Atomo/AtomoModelosencillo.htm

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