Explorando el Péndulo Eléctrico y los Modelos Atómicos: Desde Coulomb hasta la Física Moderna
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El Péndulo Eléctrico y la Evolución de los Modelos Atómicos
El péndulo eléctrico fue utilizado en 1780 por el físico francés Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) para estudiar las atracciones y repulsiones entre cuerpos cargados.
El péndulo consta de una bola aislante colgada de un hilo. Si tocamos con una varilla cargada (negativamente) la bola del péndulo, esta adquiere carga eléctrica del mismo tipo que la de la varilla (negativa). Si ahora acercamos una varilla con carga positiva, esta atraerá a la bola.
La barra cargada con cargas distintas se consigue frotando una barra de vidrio y otra de plástico. La bola se carga tocándola con cada una de las barras. Para descargar la bola del péndulo, tócala con tus dedos.
El vesorio es muy parecido al péndulo eléctrico, pero con aspas que giran.
Modelos Atómicos
Modelo de Thomson
Thomson supuso que los átomos tenían una masa mucho mayor que la de los protones y pensó que el átomo debía ser como una gran masa de carga positiva con los electrones insertados en ella.
Modelo de Rutherford
El átomo está formado por un núcleo muy pequeño y una corteza. En el núcleo está concentrada toda su carga positiva y casi toda su masa; en la corteza están los electrones girando alrededor del núcleo.
Modelo de Bohr
El científico danés Niels Bohr (1885-1962) realizó una serie de estudios de los que dedujo que los electrones de la corteza giran alrededor del núcleo describiendo solo determinadas órbitas circulares.
Así pues, en el átomo, los electrones se organizan en capas y, en cada capa, tendrán una cierta energía; por esto a las capas se les denomina niveles de energía. A medida que se van llenando los niveles de energía, los electrones se van situando en niveles superiores.
Modelo Atómico Actual
La diferencia más importante del modelo atómico actual con el del átomo de Bohr es que se sustituye la idea de que el electrón se sitúa en determinadas capas o niveles de energía por la probabilidad de encontrar al electrón en una cierta región del espacio: orbital.
Elementos Químicos y sus Representaciones
Todos los átomos pertenecen a algún elemento químico.
Para representarlos se utiliza un símbolo y dos números: X. El símbolo es la inicial del nombre latino del elemento. Puede ir seguido de otra letra si hay varios elementos con la misma letra inicial.
El número atómico, Z, indica su número de protones.
El número másico, A, indica su número de protones más el número de neutrones.
Isótopos e Iones
Isótopos: Se llaman isótopos los átomos que tienen el mismo número de protones y se diferencian en el número de neutrones. Por tanto, presentan el mismo Z y diferente A.
Iones:
- Cuando un átomo pierde electrones, adquiere carga positiva y se convierte en un ion positivo o catión.
- Cuando un átomo gana electrones, adquiere carga negativa y se convierte en un ion negativo o anión.