2.1. Estructura atómica: modelos atómicos

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La estructura atómica es uno de los conceptos fundamentales en química y es crucial para comprender muchos otros temas. Este capítulo de nuestro libro electrónico se centrará en los modelos atómicos, que son representaciones teóricas de cómo se organizan los átomos y cómo funcionan.

El primer modelo atómico fue propuesto por John Dalton a principios del siglo XIX. Según el modelo de Dalton, los átomos son partículas indivisibles que forman la materia. Cada elemento está formado por átomos idénticos y las reacciones químicas ocurren cuando los átomos se reordenan. Este modelo, también conocido como "bola de billar", fue la base para el desarrollo de la teoría atómica moderna.

Sin embargo, el modelo de Dalton fue cuestionado por experimentos posteriores. J.J. Thomson, a través de sus experimentos con rayos catódicos, descubrió la existencia de electrones, partículas subatómicas con carga negativa. Esto llevó al desarrollo del modelo del pudín de ciruelas, en el que los electrones están incrustados en una esfera de materia positiva.

A pesar de su popularidad, el modelo de pudín de ciruelas fue rápidamente reemplazado por el modelo de Rutherford. Ernest Rutherford, a través de su famoso experimento de dispersión alfa, propuso que la mayor parte del átomo es espacio vacío, con un núcleo central pequeño y denso que contiene todas las cargas positivas (protones) y la mayor parte de la masa del átomo. Los electrones, en cambio, se mueven en órbitas alrededor de este núcleo.

Si bien el modelo de Rutherford fue un gran avance, tuvo sus defectos. No podía explicar por qué los electrones no caían en el núcleo debido a la atracción electrostática, ni tampoco podía explicar las líneas espectrales que se ven en los espectros atómicos. Estas cuestiones fueron resueltas por Niels Bohr, quien propuso que los electrones ocupan niveles de energía específicos, o capas, alrededor del núcleo. Cuando un electrón salta de un nivel de energía a otro, emite o absorbe energía en forma de luz, lo que da como resultado líneas espectrales.

Finalmente se desarrolló el modelo atómico moderno, o modelo de nube de electrones. Este modelo, basado en la teoría cuántica, describe a los electrones como una nube de probabilidad alrededor del núcleo, en lugar de partículas en órbitas específicas. No se puede determinar la posición exacta de un electrón en un momento dado, sólo la probabilidad de encontrar el electrón en una región determinada del espacio.

Los modelos atómicos son un ejemplo perfecto de cómo la ciencia evoluciona con nuevas evidencias y descubrimientos. Cada modelo supuso una mejora con respecto al anterior, añadiendo detalles y precisión a nuestra comprensión de los átomos. Para el Examen Nacional de Enseñanza Media (ENEM), es importante comprender cada uno de estos modelos, sus características y limitaciones, así como el contexto histórico en el que se desarrollaron.

En resumen, la estructura atómica es un tema fascinante y complejo que se encuentra en el corazón de la química. Esperamos que este capítulo de nuestro libro electrónico le ayude a comprender mejor este tema y a prepararse para el ENEM.

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