martes, 11 de junio de 2013

Bloque IV. Manifestaciones de la estructura interna de la materia Tema 1. Explicación de los fenómenos eléctricos: Modelo atómico


Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico

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


Aportaciones de Thomson 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.

Información obtenida de: http://www.100ciaquimica.net/biograf/cientif/T/thomson.htm




Aportaciones de Rutherford 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.


Información obtenida en http://www.fq.profes.net/archivo2.asp?id_contenido=41829 




Aportaciones de Bohr postuló que los electrones que circulan en los átomos obedecen a las leyes de la mecánica cuántica.


Un modelo atómico es una representación estructural de un átomo, que trata de explicar su comportamiento y propiedades. De ninguna manera debe ser interpretado como un dibujo de un átomo, sino más bien como el diagrama conceptual de su funcionamiento. A lo largo del tiempo existieron varios modelos atómicos y algunos más elaborados que otros:
Modelo atómico de Demócrito, el primer modelo atómico, postulado por el filósofo griego Demócrito.
Modelo atómico de Dalton, surgido en el contexto de la química, el primero con bases científicas.
Modelo atómico de Thomson, o modelo del budín, donde los electrones son como las "frutas" dentro de una "masa" positiva.
Modelo del átomo cúbico de Lewis, donde los electrones están dispuestos según los vértices de un cubo, que explica la teoría de la valencia.
Modelo atómico de Rutherford, el primero que distingue entre el núcleo central y una nube de electrones a su alrededor.
Modelo atómico de Bohr, un modelo cuantizado del átomo, con electrones girando en órbitas circulares.
Modelo atómico de Sommerfeld, una versión relativista del modelo de Rutherford-Bohr.
Modelo atómico de Schrödinger, un modelo cuántico no relativista donde los electrones se consideran ondas de materia existente. .



Efecto de atracción y repulsión electrostáticas

La materia contiene dos tipos de cargas eléctricas: positiva y negativa. Si frotas dos objetos uno adquiere un exceso de carga negativa y el otro adquiere un exceso de carga positiva.

Dos objetos con carga positiva se repelen. Dos objetos con carga negativa también se repelen, pero un objeto con carga positiva atraerá a un objeto con carga






Materiales aislantes: estos materiales no conducen la electricidad, en cambio, los materiales conductores permiten el paso de la electricidad en ellos. 




Se le llama resistencia eléctrica a la mayor o menor oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el sistema internacional es el ohm, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:


En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal)

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:


Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su resistencia"

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.



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