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En esta web encontré la biografía de John

Dalton, además de información sobre sus

descubrimientos científicos más importantes,

como el daltonismo y las leyes de los gases, y

obviamente su famosa teoría atómica.

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(Eaglesfield, Gran Bretaña, 1766 - Manchester, 1844) Químico y físico británico al que se debe la primera formulación moderna de la teoría atómica. Pese a recibir una educación precaria a causa de las penurias económicas, una inagotable curiosidad y afán de conocimientos le permitió completar su formación y obtener cierto prestigio con sus primeros trabajos científicos, que versaron sobre los gases y sobre una enfermedad visual que padeció, posteriormente llamada daltonismo.

John Dalton

Reconocido ya como científico y con una sólida posición académica, Dalton descubrió la llamada ley de las proporciones múltiples, que rige el peso de los elementos que intervienen en una reacción química, y propuso como interpretación de la misma toda una teoría sobre la constitución de la materia que retomaba el atomismo griego: es el llamado modelo atómico de Dalton, que, vigente a lo largo de todo el siglo XIX, posibilitaría los impresionantes avances registrados por la química durante ese periodo. En este sentido, la contribución de Dalton posee una trascendencia casi equiparable a la del "padre de la química", Antoine Lavoisier, que había sentado los fundamentos y métodos de la nueva ciencia a finales de la centuria anterior.
Biografía
Miembro de una familia muy humilde, en su infancia ayudaba con su hermano a su padre en el trabajo del campo y en la pequeña tienda familiar donde tejían vestidos, mientras que su hermana Mary ayudaba a su madre en las tareas de la casa y vendía papel, tinta y plumas. Aunque su situación económica era bastante precaria, los hermanos recibieron cierta educación en la escuela cuáquera más cercana, a diferencia de otros niños de la misma condición.

El maestro de la escuela cuáquera de Pardshow Hall proporcionó a John Dalton una buena base y le transmitió el afán por la búsqueda incansable de nuevos conocimientos. Un cuáquero rico, Elihu Robinson, se convirtió en su mentor y en otra fuente de estímulo hacia las matemáticas y las ciencias (especialmente la meteorología). Con sólo doce años de edad, John Dalton abrió una escuela en su localidad natal, Eaglesfield. Aunque supo manejar los problemas con sus alumnos mayores que él, después de dos años se vio obligado a abandonar su proyecto debido al bajo salario, y tuvo que volver a las tareas del campo trabajando para un tío suyo.

En 1781 John Dalton se unió a su hermano como asistente de George Bewley en su escuela de Kendall. Cuando George Bewley se retiró, su hermano y él abrieron su propia escuela, donde ofrecían clases de inglés, latín, griego y francés, además de veintiún temas relacionados con las matemáticas y las ciencias. Su hermana se trasladó con ellos para ayudarles en la casa. A pesar de tener unos sesenta alumnos, a veces se veían obligados a trabajar en tareas auxiliares para mantenerse.

John Dalton

John Gough, el hijo ciego de un rico comerciante, se hizo amigo de John Dalton y se convirtió en su nuevo mentor. Le enseñó lenguas, matemáticas y óptica, además de compartir con Dalton su biblioteca. El interés de Dalton se extendió hacia la neumática, la astronomía y la geografía, y en 1787 comenzó a obtener ingresos extraordinarios impartiendo conferencias. También se dirigió a un museo cercano con una oferta para vender los once volúmenes clasificados de su colección botánica. Coleccionaba mariposas y estudiaba los caracoles, las garrapatas y los gusanos; también medía su ingesta de alimentos y la comparaba con los residuos producidos por el organismo. Al mismo tiempo preparaba su ingreso en la escuela de medicina, pero su familia lo desanimó por falta de dinero y de confianza en él.

A la edad de 26 años, Dalton descubrió que ni él ni su hermano eran capaces de distinguir los colores. Le regaló a su madre unas medias (que él creía azules) y ella le preguntó sorprendida por qué le había obsequiado con unas medias moradas, color que no era apropiado para una mujer cuáquera. Dos años después, en su primer artículo científico importante, Hechos extraordinarios relativos a la visión de los colores (1794), John Dalton proporcionaría una descripción científica sobre este fenómeno, que posteriormente se conocería con el nombre de daltonismo.

Un año antes, en 1793, Dalton había publicado su primer libro, Observaciones y ensayos meteorológicos, donde defendía la tesis de que el aire no es una combinación química, sino una mezcla meramente física de gases. Ese mismo año se trasladó a Manchester como tutor y profesor de física y matemáticas del New College de esta ciudad, fundado por los presbiterianos, y cuyo prestigio rivalizaba entonces con el de las universidades de Oxford y Cambridge. Inmediatamente se inscribió en la Biblioteca de Manchester y en la Sociedad Literaria y Filosófica, de la que llegaría a ser secretario y presidente.
Profesor e investigador
Aquellos dos trabajos científicos le habían proporcionado una cierta notoriedad, y, ya con una situación económica más holgada, pudo alternar la enseñanza con las investigaciones en el laboratorio. En 1802, en la memoria titulada Absorción de gases por el agua y otros líquidos, estableció su ley de las presiones parciales (Ley de Dalton), según la cual la presión de una mezcla gaseosa equivale a la suma de las presiones de cada componente. También estableció una relación entre la presión del vapor y la temperatura. Su interés en los gases se derivaba de su afición a los estudios meteorológicos: siempre llevaba consigo sus aparatos del tiempo allí donde fuese, realizando a lo largo de su vida más de doscientas mil observaciones que anotaba en su diario. Gracias a estas observaciones, su mente analítica pudo encontrar relaciones numéricas entre los datos.

En 1803 comenzó a formular su mayor contribución a la ciencia. Se encontraba estudiando la reacción del óxido nítrico con el oxígeno cuando descubrió que la reacción podía tener lugar con dos proporciones diferentes: a veces 1:1,7 y otras 1;3,4 (en peso). Ello llevó a Dalton a establecer la ley de las proporciones múltiples, según la cual, en una reacción química, los pesos de dos elementos siempre se combinan entre sí en proporciones de números enteros pequeños; buscando una interpretación a este fenómeno, comenzó a bosquejar los principios de su teoría atómica.

Los resultados fueron comunicados oralmente ese mismo año y publicados en 1808 en un libro que es su trabajo más famoso: Nuevo sistema de filosofía química. En él adoptó la noción de átomo y estableció los postulados de la teoría constitutiva de la materia que hoy conocemos como teoría atómica de Dalton; dibujó partículas individuales para ilustrar las reacciones químicas y publicó su primera lista de pesos atómicos y símbolos.

No todo el mundo aceptaba la nueva teoría; en 1810 publicó la segunda parte del Nuevo sistema de filosofía química, proporcionando nuevas evidencias empíricas. La tercera parte vería la luz en 1827. Aunque fue miembro de la Real Sociedad desde 1822 y en 1825 recibió la medalla de esta sociedad científica por su trabajo en la teoría atómica, Dalton siempre se consideró a sí mismo como un docente, y se ganó la vida dando clases y conferencias hasta 1833, cuando fue premiado con una pensión civil anual.

El 27 de julio de 1844 falleció de un ataque al corazón. Según su deseo, tras su muerte se le practicó la autopsia para determinar la causa de lo que luego se llamaría daltonismo. La misma demostró que el daltonismo no es un problema del ojo, sino que estaba causado por alguna deficiencia del poder sensorial. Fue enterrado con honores de monarca, en un funeral seguido por más de cuatrocientas mil personas, contraviniendo los principios de los cuáqueros conforme a los que había vivido.
La teoría atómica de Dalton
El concepto de átomo se remonta a los debates entre los filósofos griegos desarrollados desde el siglo VI a.C. Una de las cuestiones que más ocupó a estos pensadores era la determinación de un principio constitutivo y originario ( arjé o arché) común a todos los seres; así, para Tales de Mileto, todas las cosas y también los seres vivos se componen de agua, a partir de la cual se originaron por procesos de evaporación y condensación. Otros filósofos sugirieron como substrato común otras sustancias (por ejemplo, el aire según Anaxímenes) o bien principios de naturaleza más abstracta.

En su fecundo desarrollo, la cuestión del arjé llevaría a los filósofos Leucipo y Demócrito a formular la doctrina atomista, según la cual todos los seres se componen de una pluralidad de partículas de imperceptible magnitud, los átomos (en griego, atomos significa "indivisible"); la combinación de átomos de distinto tamaño y forma en distinto orden y posición explicaba la diversidad de seres que observamos en el mundo físico, pese a que todos ellos están formados por átomos. La doctrina atomista, sin embargo, nunca llegó a plantearse como una hipótesis científica confirmable, sino como una especulación filosófica sobre el arjé que intentaba conciliar las tesis contrapuestas a que habían llegado Parménides y Heráclito. Durante más de veinte siglos, el atomismo quedó archivado como algo de interés secundario entre los científicos, hasta que la idea renació en la primera década del siglo XIX, de la mano de John Dalton.

John Dalton (retrato de Thomas Phillips, 1835)

John Dalton no se había propuesto formular una teoría sobre la constitución de la materia; llegó a ella como consecuencia de sus investigaciones sobre los gases, y su objetivo no era otro que explicar los descubrimientos efectuados en las mismas. En su memoria Absorción de gases por el agua y otros líquidos (1802), había establecido su conocida ley de las presiones parciales: la presión total ejercida por una mezcla gaseosa es igual a la suma de las presiones parciales de cada uno de sus componentes.

Una continuación natural de dichos estudios era investigar la composición de los mismos gases (y especialmente de los óxidos de nitrógeno, de los compuestos oxigenados del azufre y del carbono, del metano, etc.). Repetidas experiencias le conducirían a descubrir la ley de las proporciones múltiples: si en una reacción química se combinan dos o más elementos y se mantiene constante el peso de uno de ellos, el peso de los demás varía según relaciones simples expresables en múltiplos enteros. Dicho de otro modo, las sustancias siempre reaccionan con otras guardando una relación constante entre sus respectivos pesos; pueden combinarse en cantidades grandes o pequeñas, pero siempre se mantiene esa misma proporción.

Para explicar estas relaciones aritméticas, John Dalton supuso que todo elemento debía de estar formado por cantidades de materia concretas, las cuales hacían comprensible la existencia de múltiplos de aquéllas y explicaban que sólo unos valores determinados de sus pesos intervinieran en una reacción. Retomó así la teoría atómica de Demócrito, que consideraba la materia formada por partículas indivisibles. La existencia de espacios interatómicos, por otra parte, justificaba la compresibilidad de los gases, los cambios de estado y el fenómeno de la dilatación, hechos inexplicables si no se tenía en cuenta la discontinuidad de la materia.

El 21 de octubre de 1803, Dalton expuso por primera vez su teoría atómica en una conferencia que pronunció en Manchester, organizada por la Sociedad Literaria y Filosófica, ante un auditorio de siete personas. No es de extrañar la falta de público, porque Dalton no tenía fama de buen orador. Pero su teoría consiguió más divulgación al publicarla, en 1808, en la primera parte de su obra Nuevo sistema de filosofía química.

La teoría atómica de Dalton establecía una serie de postulados fundamentales: los elementos están formados por átomos, partículas materiales minúsculas que no pueden crearse, destruirse ni dividirse; todos los átomos de un determinado elemento son idénticos, tanto en la masa como en sus demás propiedades; los átomos se combinan entre sí en proporciones simples, expresables en números enteros, para formar "átomos compuestos" (lo que hoy llamamos moléculas, concepto que sería introducido por Amadeo Avogadro); todos los "átomos compuestos" de una misma sustancia son idénticos, tanto en la masa como en sus demás propiedades.

La ley de las proporciones múltiples y la hipótesis atómica condujo al mismo Dalton al primer intento de confeccionar un instrumento de utilidad fundamental para la química: una tabla de masas atómicas, que apareció ya en la primera parte del Nuevo sistema de filosofía química. Dalton eligió el hidrógeno como patrón para la tabla de masas atómicas y dio al átomo de ese elemento una masa de 1. Naturalmente, podría haber elegido cualquier otro elemento y cualquier otro valor para su masa atómica, pero el hidrógeno era el más ligero de los elementos y el 1 es el número que permite establecer comparaciones con más facilidad.

La tabla que elaboró Dalton era incorrecta por dos motivos principales: en primer lugar, desconocía la relación correcta de combinación de los átomos en una reacción química, y en segundo lugar, el equipo utilizado en la época para determinar relaciones de masas no era muy preciso. Como resultado de ello, los valores establecidos resultaron notablemente inferiores a los reales. Con todo, su tabla fue un primer paso importante en la determinación de las masas atómicas, y apenas veinte años después, el químico sueco Jöns Jacob Berzelius fue ya capaz de establecer una lista de masas atómicas con valores muy similares a los actualmente aceptados.

Considerada como una de las bases de la ciencia moderna, la teoría atómica de Dalton se revelaría como una hipótesis extraordinariamente fecunda tanto para la química como para la física, y mantuvo su vigencia durante casi un siglo. Hubo que esperar al descubrimiento de las partículas subatómicas (que acabó con el dogma de la indivisibilidad del átomo) para ver cambios sustanciales en el modelo, reflejados en las sucesivamente perfeccionadas teorías atómicas de Joseph John Thomson, Ernest Rutherford, Niels Bohr y Arnold Sommerfeld, ya a principios del siglo XX.

Cómo citar este artículo:
Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. "". En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea [Internet]. Barcelona, España, 2004. Disponible en [fecha de acceso: ].

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(Eaglesfield, Gran Bretaña, 1766 - Manchester, 1844) Químico y físico británico al que se debe la primera formulación moderna de la teoría atómica. Pese a recibir una educación precaria a causa de las penurias económicas, una inagotable curiosidad y afán de conocimientos le permitió completar su formación y obtener cierto prestigio con sus primeros trabajos científicos, que versaron sobre los gases y sobre una enfermedad visual que padeció, posteriormente llamada daltonismo.

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En esta página se habla y se explica la teoría atómica según el modelo de átomo de Dalton. Indica todos los pasos que sigue y también nos indica cómo ha cambiado su teoría con el tiempo y él mismo la fue mejorando con el tiempo.

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Teoría atómica de Dalton (artículo) | Khan Academy

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Los postulados de la teoría atómica de Dalton: ¿qué cosas seguimos usando hoy en día y qué hemos aprendido desde Dalton?

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https://www.biografiasyvidas.com/biografia/t/thomson.htm.

En esta web se habla sobre Joseph John Thomson y se encuentra un resumen sobre su vida y sus descubrimientos científicos importantes.

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(Cheetham Hill, Reino Unido, 1856 - Cambridge, id., 1940) Físico británico. Hijo de un librero, Joseph John Thomson estudió en el Owens College y más tarde en la Universidad de Manchester y en el Trinity College de Cambridge. Se graduó en matemáticas en 1880, ocupó la cátedra Cavendish y, posteriormente, fue nombrado director del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge.

Joseph John Thomson

Thomson investigó la naturaleza de los rayos catódicos y demostró que los campos eléctricos podían provocar la desviación de éstos. Llevó a cabo numerosos experimentos sobre su desviación, bajo el efecto combinado de campos eléctricos y magnéticos, buscando la relación existente entre la carga y la masa de la partículas, proporcionalidad que se mantenía constante aun cuando se alterase el material del cátodo.

En 1897 descubrió una nueva partícula y demostró que era aproximadamente mil veces más ligera que el hidrógeno. Esta partícula sería bautizada con el nombre de electrón, designación propuesta años antes por el irlandés George Johnstone Stoney, que había teorizado sobre su existencia. Joseph John Thomson fue, por lo tanto, el primero que identificó partículas subatómicas, y llegó a importantes conclusiones sobre estas partículas cargadas negativamente: con el aparato que construyó obtuvo la relación entre la carga eléctrica y la masa del electrón.

Thomson examinó además los rayos positivos, estudiados anteriormente por Eugen Goldstein, y en 1912 descubrió el modo de utilizarlos en la separación de átomos de diferente masa. El objetivo se consiguió desviando los rayos positivos en campos eléctricos y magnéticos, método que en la actualidad se llama espectrometría de masas. Con esta técnica descubrió que el neón posee dos isótopos, el neón-20 y el neón-22.

Todos estos trabajos sirvieron a Thomson para establecer un nuevo modelo de la estructura del átomo que resultó incorrecto, pues suponía que las partículas cargadas positivamente se encontraban mezcladas homogéneamente con las negativas.

Thomson recibió el premio Nobel de Física en 1906 por sus estudios acerca del paso de la electricidad a través del interior de los gases. Calculó la cantidad de electricidad transportada por cada átomo y determinó el número de moléculas por centímetro cúbico. Escribió varias obras, entre las que destacan The Discarge of Electricity Through Gases, Conduction of Electricity Through Gases, The Corpuscular Theory of Matter, The Electron in Chemistry y Recollections and Reflections. En 1937, su hijo George Paget Thomson obtuvo también el premio Nobel de Física por el descubrimiento de la difracción de los electrones.

Cómo citar este artículo:
Ruiza, M., Fernández, T. y Tamaro, E. (2004). . En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea. Barcelona (España). Recuperado de el .

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(Cheetham Hill, Reino Unido, 1856 - Cambridge, id., 1940) Físico británico. Hijo de un librero, Joseph John Thomson estudió en el Owens College y más tarde en la Universidad de Manchester y en el Trinity College de Cambridge. Se graduó en matemáticas en 1880, ocupó la cátedra Cavendish y, posteriormente, fue nombrado director del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge.

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Javier Díaz Thompson 2 (aspecto atómico)

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Javier Díaz Thompson 2 (aspecto atómico)

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En esta página web encontrarás la descripción del modelo atómico del científico Thompson, la cual es una de las más parecidas a la que conocemos hoy en día. Además, se hacen comparaciones con modelos atómicos posteriores.

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Modelo atómico de Thomson - Qué es y sus características

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Modelo atómico de Thomson ✓ Te explicamos qué es el modelo atómico de Thomson, sus características y postulados. Además, sus limitaciones y aportaciones.

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La teoría explicó por primera vez que las sustancias reaccionan en proporciones fijas y enteras, y que muchas sustancias elementales pueden formarse a partir de pocas partículas básicas.

https://humanidades.com/modelo-atomico-de-dalton/https://humanidades.com/modelo-atomico-de-dalton/

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Te explicamos qué es el modelo atómico de Dalton, cuáles son sus características principales y las limitaciones que presenta.

¿Qué es el modelo atómico de Dalton?

El modelo atómico de Dalton fue la primera conceptualización del funcionamiento, estructura y disposición de los átomos. Fue creado entre 1803 y 1807 por el científico inglés John Dalton, quien lo denominó en su momento como "teoría atómica" o "postulados atómicos".

Esta elaboración teórica permitió brindar por primera vez una explicación satisfactoria tanto a la Ley de las proporciones constantes -que establece la proporcionalidad fija entre sustancias que reaccionan-, como a la Ley de las proporciones múltiples -que plantea que las proporciones entre sustancias que participan en una reacción química son siempre números enteros-. Además permitió explicar la existencia de numerosas sustancias elementales a partir de un conjunto finito de partículas constituyentes.

El modelo atómico de Dalton es un modelo combinatorio relativamente simple, que brindó explicación a casi toda la química de la época y que sentó las bases para futuros desarrollos e innovaciones en este y en muchos otros campos de la ciencia.

Ver además: Modelo Atómico de Bohr

Postulados del modelo de Dalton

Primer postulado. El primer postulado de la teoría de Dalton estableció que toda la materia está formada por partículas elementales denominadas "átomos" y que no pueden ni ser divididas, ni pueden destruirse. Tampoco, según Dalton, no pueden crearse ni cambiar en reacción química alguna.

Segundo postulado. Los átomos de un elemento cualquiera son idénticos entre sí, tanto en peso como en otras características; así, todos los átomos de oxígeno son necesariamente idénticos. En cambio, los átomos de elementos distintos se distinguen entre sí por su peso. De este postulado surgió la noción de peso atómico relativo, al comparar el de distintos átomos con el de hidrógeno.

Tercer postulado. Los átomos no pueden dividirse, sin importar que se combinen como resultado de una reacción química. La combinación de átomos iguales o distintos generará compuestos o sustancias más complejos, pero siempre a partir del átomo como unidad mínima fundamental de la materia.

Cuarto postulado. La combinación de los átomos de distintos elementos puede formar distintos compuestos dependiendo de las cantidades de estos elementos. Por ejemplo, el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) está compuesto por dos átomos de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, mientras que la molécula de agua está compuesta por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno (H₂O). Es decir, el oxígeno y el hidrógeno están presentes en estos dos compuestos químicos, pero en distintas proporciones.

Quinto postulado. Los átomos de elementos distintos pueden combinarse en cantidades de dos o más para formar los distintos compuestos químicos.

Sexto postulado. Los átomos no pueden crearse ni destruirse durante una reacción química.

Séptimo postulado. Cuando los átomos se combinan para formar compuestos químicos, lo hacen en una proporción numérica simple, nunca fraccionaria.

Virtudes del modelo de Dalton

Son muchos los logros del modelo de Dalton, que significó el inicio formal de la química tal y como la entendemos hoy en día. La teoría atómica brindó un cauce a las preguntas de la química del siglo XVIII y XIX, y sentó las bases para la explosión posterior (en el siglo XX) que conduciría, de la mano de la tecnología, a nuevos descubrimientos en el entendimiento de la materia. La teoría de Dalton era simple, eficaz y avanzada para su época.

Limitaciones del modelo de Dalton

Era imposible que Dalton supiera en el siglo XIX lo que el siglo XX revelaría en materia de comprensión de los átomos, como por ejemplo que sí están constituidos de materia más pequeña y cargada eléctricamente: protones, neutrones y electrones. De hecho, los adelantos en energía atómica demostraron que el átomo efectivamente puede fisionarse y fusionarse.

Otra limitación importante tuvo que ver con la ausencia de conocimiento de los pesos atómicos, como lo estableció la tabla periódica (creada posteriormente por Mandeléyev y Meyer) y sus regularidades periódicas y propiedades químicas específicas. Esta limitante se debía a que Dalton creía que los compuestos químicos se formaban con la menor cantidad de elementos posible, es decir, que el agua estaba formada por un átomo de oxígeno y uno de hidrógeno (HO) y no por uno de oxígeno y dos de hidrógeno (H ₂ O), como realmente es. Tampoco podía dar cuenta de la existencia de isótopos.

Por último, Dalton pensó que los gases estaban compuestos necesariamente de elementos simples y del mismo tipo de átomos. Esto lo llevó a contradecir los resultados de Gay-Lussac sobre las relaciones volumétricas, que resultaron ser comprobadamente ciertas.

Antecesores del modelo de Dalton

Hubo postulados semejantes en la antigüedad, principalmente los de los filósofos griegos Leucipo de Mileto (siglo V a. C.) y su discípulo Demócrito (siglo V - IV a. C), quienes prefirieron pensar las relaciones de la materia a partir de la física y no de la magia o la voluntad divina. Sin embargo, sus modelos atomistas no se sustentaban en la observación científica y la experimentación sino en los razonamientos lógicos.

Otro antecesor fue el irlandés Higgins, quien propuso una teoría semejante pero menos lograda en 1789.

Modelos posteriores

Otros modelos atómicos como el de Thompson (modelo conocido como "El budín de pasas") fueron posibles gracias a los postulados de Dalton, a pesar de que su indivisibilidad del átomo fue contradicha por el descubrimiento del electrón a finales del siglo XIX.

En 1911, Rutherford propuso un modelo en el que el átomo está compuesto por un núcleo de carga positiva donde está la mayor parte de la masa del átomo, alrededor del que orbitaban electrones de carga negativa.

Luego, en 1913, Niels Bohr dio a conocer un modelo en el que los electrones orbitan alrededor de un núcleo positivo, pero solo lo hacen en ciertas órbitas permitidas.

A estos modelos atómicos le siguen modelos más modernos que son más específicos y cercanos a la realidad del átomo pero esto ha sido posible gracias al avance tecnológico.

Sigue con: Átomo de carbono

Referencias:

Química 2. Pascual de Anda Cárdenas, Sandra Jara Castro, Ma. del Refugio Vivas Arceo, Herminia Flores de León y Ma. de los Ángeles Rodríguez Bautista. Editorial Umbral. 2007. ISBN: 978-970-9758-81-8

Fundamentos de química. Burns, Ralph A. Pearson Educación. 2003. ISBN 9789702602811

On the Structure of the Atom: an Investigation of the Stability and Periods of Oscillation of a number of Corpuscles arranged at equal intervals around the Circumference of a Circle; with Application of the Results to the Theory of Atomic Structure. J. Thomson, F.R.S.Philosophical Magazine. 1904

"Modelo atómico" en Wikipedia.

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Modelo Atómico de Dalton: postulados y características

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John Dalton ✓ Te explicamos qué es el modelo atómico de Dalton, cuáles son sus características principales y las limitaciones que presenta...

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En esta página puede encontrarse una biografía resumida de Ernest Rutherford, incluyendo datos sobre su vida, estudios, aportaciones científicas más importantes, además de reconocimientos y premios recibidos, todo adaptado a un público general interesado en historia y ciencia.

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(Nelson, Nueva Zelanda, 1871 - Londres, 1937) Físico y químico británico. Tras licenciarse, en 1893, en Christchurch (Nueva Zelanda), Ernest Rutherford se trasladó a la Universidad de Cambridge (1895) para trabajar como ayudante de Joseph John Thomson. En 1898 fue nombrado catedrático de la Universidad McGill de Montreal, en Canadá. A su regreso al Reino Unido (1907) se incorporó a la docencia en la Universidad de Manchester, y en 1919 sucedió al propio Thomson como director del Cavendish Laboratory de la Universidad de Cambridge.

Ernest Rutherford

Por sus trabajos en el campo de la física atómica, Ernest Rutherford está considerado como uno de los padres de esta disciplina. Investigó sobre la detección de las radiaciones electromagnéticas y sobre la ionización del aire producida por los rayos X, estudió las emisiones radioactivas descubiertas por Henri Becquerel, y logró clasificarlas en rayos alfa, beta y gamma. En 1902, en colaboración con Frederick Soddy, Rutherford formuló la teoría sobre la radioactividad natural asociada a las transformaciones espontáneas de los elementos. Colaboró con Hans Geiger en el desarrollo del contador de radiaciones conocido como contador Geiger, y en 1908 demostró que las partículas alfa son iones de helio (más exactamente, núcleos del átomo de helio).

En 1911 describió un nuevo modelo atómico (modelo atómico de Rutherford), que posteriormente sería perfeccionado por Niels Bohr. Según este modelo, existía en el átomo un núcleo central en el que se concentraba la casi totalidad de la masa, así como las cargas eléctricas positivas, y una envoltura o corteza de electrones (carga eléctrica negativa). Logró demostrar experimentalmente dicha teoría a partir de las desviaciones que se producían en la trayectoria de las partículas emitidas por sustancias radioactivas cuando con ellas se bombardeaban los átomos. Los experimentos llevados a cabo por Rutherford permitieron, además, el establecimiento de un orden de magnitud para las dimensiones reales del núcleo atómico.

Durante la Primera Guerra Mundial estudió la detección de submarinos mediante ondas sonoras, de modo que fue uno de los precursores del sonar. Finalizada la contienda, en 1919 logró la primera transmutación artificial de elementos químicos mediante el bombardeo de un átomo de nitrógeno con partículas alfa; las transmutaciones se deben a la capacidad de transformarse que tiene un átomo sometido a bombardeo con partículas capaces de penetrar en su núcleo.

Muy poco después de su descubrimiento se precisaron las características de las transmutaciones y se comprobó que la energía cinética de los protones emitidos en el proceso podía ser mayor que la de las partículas incidentes, de modo que la energía interna del núcleo tenía que intervenir la transmutación. En 1923, tras fotografiar cerca de 400.000 trayectorias de partículas con la ayuda de una cámara de burbujas (cámara de Wilson), Patrick Blackett pudo describir ocho transmutaciones y establecer la reacción que había tenido lugar.

Rutherford recibió el Premio Nobel de Química de 1908 en reconocimiento a sus investigaciones relativas a la desintegración de los elementos. Entre otras distinciones, fue elegido miembro (1903) y presidente (1925-1930) de la Royal Society de Londres, y se le concedieron los títulos de sir (1914) y de barón Rutherford of Nelson (1931); el elemento 104 de la tabla periódica se denomina Rutherfordio en su honor. A su muerte, sus restos mortales fueron inhumados en la abadía de Westminster.

Cómo citar este artículo:
Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. "". En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea [Internet]. Barcelona, España, 2004. Disponible en [fecha de acceso: ].

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(Nelson, Nueva Zelanda, 1871 - Londres, 1937) Físico y químico británico. Tras licenciarse, en 1893, en Christchurch (Nueva Zelanda), Ernest Rutherford se trasladó a la Universidad de Cambridge (1895) para trabajar como ayudante de Joseph John Thomson. En 1898 fue nombrado catedrático de la Universidad McGill de Montreal, en Canadá.

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https://www.studysmarter.es/resumenes/quimica/atomos-y-moleculas/modelo-atomico-de-dalton/ La materia está compuesta por átomos, que son partículas indivisibles e indestructibles. Los átomos de un mismo elemento son iguales, y los de distintos elementos, diferentes. En las reacciones químicas, los átomos solo se reorganizan, y al combinarse forman compuestos en proporciones simples.

La materia está compuesta por átomos, que son partícuindivisibles e indestructibles.

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Javier Díaz Rutherford 2 (aspecto atómico)

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Javier Díaz Rutherford 2 (aspecto atómico)

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https://www.vrlabacademy.com/es/Blog/ExperimentsThatChangedRutherford

En esta web se encuentra información sobre los experimentos que ha realizado Rutherford, dando las mejoras que ha recibido su modelo atómico y el aspecto que según el científico tenía.

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La web ofrece datos claros sobre su vida, estudios, logros y el desarrollo de su famoso modelo atómico. Se espera encontrar información detallada, pero escrita de forma sencilla, sobre Bohr como físico, sus aportes a la ciencia y su influencia en la física moderna.

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(Niels Henrik David Bohr; Copenhague, 1885 - 1962) Físico danés. Considerado como una de las figuras más deslumbrantes de la física contemporánea y, por sus aportaciones teóricas y sus trabajos prácticos, como uno de los padres de la bomba atómica, fue galardonado en 1922 con el Premio Nobel de Física "por su investigación acerca de la estructura de los átomos y la radiación que emana de ellos".

Niels Bohr

Pese a contravenir principios de la física clásica, su modelo atómico, que incorporaba el modelo de átomo planetario de Rutherford y la noción de cuanto de acción introducida por Planck, permitió explicar tanto la estabilidad del átomo como sus propiedades de emisión y de absorción de radiación. En esta teoría, el electrón puede ocupar algunas órbitas estacionarias en las cuales no irradia energía, y los procesos de emisión y de absorción son concebidos como transiciones del electrón de una órbita estacionaria a otra.
Biografía
Niels Bohr cursó estudios superiores de física en la Universidad de Copenhague, donde obtuvo el grado de doctor en 1911. Tras haberse revelado como una firme promesa en el campo de la física nuclear, pasó a Inglaterra para ampliar sus conocimientos en el prestigioso Cavendish Laboratory de la Universidad de Cambridge, bajo la tutela de sir Joseph John Thomson (1856-1940), químico británico distinguido con el Premio Nobel en 1906 por sus estudios acerca del paso de la electricidad a través del interior de los gases, que le habían permitido descubrir el electrón, partícula anteriormente intuida y bautizada por George Johnstone Stoney (1826-1911).

Precisamente al estudio de los electrones estaba dedicada la tesis doctoral que acababa de leer el joven Bohr en Copenhague, y que había llevado a territorio británico con la esperanza de verla traducida al inglés. Pero, comoquiera que Thomson no se mostrara entusiasmado por el trabajo del científico danés, Bohr decidió abandonar el Cavendish Laboratory y marcharse a la Universidad de Manchester, donde aprovechó las enseñanzas de otro Premio Nobel, Ernest Rutherford (1871-1937), para ampliar sus saberes sobre los modelos del átomo y la radiactividad, descubierta por Pierre y Marie Curie.

A partir de entonces, entre ambos científicos se estableció una estrecha colaboración que, sostenida por firmes lazos de amistad, habría de ser tan duradera como fecunda. Rutherford había elaborado una teoría del átomo que era totalmente válida en un plano especulativo, pero que no podía sostenerse dentro de las leyes de la física clásica. Bohr, en un alarde de audacia que resultaba impredecible en su carácter tímido y retraído, se atrevió a soslayar los problemas que obstaculizaban los progresos de Rutherford con una solución tan sencilla como arriesgada: afirmó, simplemente, que los movimientos que se daban dentro del átomo están gobernados por unas leyes ajenas a las de la física tradicional.

Niels Bohr en el laboratorio (1922)

En 1913, Niels Bohr alcanzó celebridad mundial dentro del ámbito de la física al publicar una serie de ensayos en los que revelaba su particular modelo de la estructura del átomo. Tres años después, el científico danés regresó a su ciudad natal para ocupar una plaza de profesor de Física Teórica en su antigua alma mater; y en 1920, merced al prestigio internacional que había ido adquiriendo por sus estudios y publicaciones, consiguió las subvenciones necesarias para la fundación del denominado Instituto Nórdico de Física Teórica (más tarde denominado Instituto Niels Bohr), cuya dirección asumió desde 1921 hasta la fecha de su muerte (1962).

En muy poco tiempo este instituto se erigió, junto a las universidades alemanas de Munich y Göttingen, en uno de los tres vértices del triángulo europeo donde se estaban desarrollando las principales investigaciones sobre la física del átomo. En 1922, año en el que Bohr se consagró definitivamente como científico de renombre universal con la obtención del Premio Nobel, vino al mundo su hijo Aage Bohr, que habría de seguir los pasos de su padre y colaborar con él en varias investigaciones. Doctorado también en física, fue, al igual que su progenitor, profesor universitario de dicha materia y director del Instituto Nórdico de Física Teórica, y recibiría el Premio Nobel en 1975.

Inmerso en sus investigaciones sobre el átomo y la mecánica cuántica, Niels Bohr enunció, en 1923, el principio de la correspondencia, al que añadió en 1928 el principio de la complementariedad. A raíz de esta última aportación se fue constituyendo en torno a su figura la denominada Escuela de Copenhague de la mecánica cuántica, cuyas teorías fueron combatidas ferozmente (y ciertamente en vano) por Albert Einstein (1879-1955). A pesar de estas diferencias, sostenidas siempre en un plano teórico (pues Einstein sólo pudo oponer a las propuestas de Bohr elucubraciones mentales), el padre de la teoría de la relatividad reconoció en el físico danés a "uno de los más grandes investigadores científicos de nuestro tiempo".

En la década de los años treinta, Niels Bohr pasó largas temporadas en los Estados Unidos de América, adonde llevó las primeras noticias sobre la fisión nuclear, descubierta en 1938 en Berlín por Otto Hahn (1879-1968) y Fritz Strassmann (1902-1980), que habrían de dar lugar a los trabajos de fabricación de armas nucleares de destrucción masiva. Durante cinco meses trabajó con J. A. Wheeler en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey), y anunció, junto con su colaborador, que el plutonio había de ser fisionable, al igual que lo era el uranio.

De regreso a Dinamarca, fue elegido presidente de la Real Academia Danesa de Ciencias (1939). Volvió a instalarse en Copenhague, en donde continuó investigando e impartiendo clases hasta que en 1943, a raíz de la ocupación alemana, tuvo que abandonar su país natal debido a sus orígenes judíos. Su vida y la de los suyos llegaron a estar tan amenazadas que se vio forzado a embarcar a su familia en un pequeño bote de pesca y poner rumbo a Suecia. Pocos días después, Bohr se refugió en los Estados Unidos y, bajo el pseudónimo de Nicholas Baker, empezó a colaborar activamente en el denominado Proyecto Manhattan, desarrollado en un laboratorio de Los Álamos (Nuevo México), cuyo resultado fue la fabricación de la primera bomba atómica.

Al término de la II Guerra Mundial (1939-1945), retornó a Dinamarca y volvió a ponerse al frente del Instituto Nórdico de Física Teórica. A partir de entonces, consciente de las aplicaciones devastadoras que podían tener sus investigaciones, se dedicó a convencer a sus colegas de la necesidad de usar los hallazgos de la física nuclear con fines útiles y benéficos.

Pionero en la organización de simposios y conferencias internacionales sobre el uso pacífico de la energía atómica, en 1951 publicó y divulgó por todo el mundo un manifiesto firmado por más de un centenar de científicos eminentes, en el que se afirmaba que los poderes públicos debían garantizar el empleo de la energía atómica para fines pacíficos. Por todo ello, en 1957, recibió el premio Átomos para la Paz, convocado por la Fundación Ford para favorecer las investigaciones científicas encaminadas al progreso de la humanidad.

Niels Bohr en una imagen tomada en 1950

Director, desde 1953, de la Organización Europea para la Investigación Nuclear, Niels Henrik David Bohr falleció en Copenhague durante el otoño de 1962, a los setenta y siete años de edad, después de haber dejado impresas algunas obras tan valiosas como Teoría de los espectros y constitución atómica (1922), Luz y vida (1933), Teoría atómica y descripción de la naturaleza (1934), El mecanismo de la fisión nuclear (1939) y Física atómica y conocimiento humano (1958).
El modelo atómico de Bohr
Las primeras aportaciones relevantes de Bohr a la Física contemporánea tuvieron lugar en 1913, cuando, para afrontar los problemas con que había topado su maestro y amigo Rutherford, afirmó que los movimientos internos que tienen lugar en el átomo están regidos por leyes particulares, ajenas a las de la física tradicional. Al hilo de esta afirmación, Bohr observó también que los electrones, cuando se hallan en ciertos estados estacionarios, dejan de irradiar energía.

En realidad, Rutherford había vislumbrado un átomo de hidrógeno conformado por un protón (es decir, una carga positiva central) y un partícula negativa que giraría alrededor de dicho protón de un modo semejante al desplazamiento descrito por los planetas en sus órbitas en torno al sol. Pero esta teoría contravenía las leyes de la física tradicional, puesto que, a tenor de lo conocido hasta entonces, una carga eléctrica en movimiento tenía que irradiar energía, y, por lo tanto, el átomo no podría ser estable.

Niels Bohr aceptó, en parte, la teoría atómica de Rutherford, pero la superó combinándolo con las teorías cuánticas de Max Planck (1858-1947). En los tres artículos que publicó en el Philosophical Magazine en 1913, Bohr enunció cuatro postulados: 1) Un átomo posee un determinado número de órbitas estacionarias, en las cuales los electrones no radian ni absorben energía, aunque estén en movimiento. 2) El electrón gira alrededor de su núcleo de tal forma que la fuerza centrífuga sirve para equilibrar con exactitud la atracción electrostática de las cargas opuestas. 3) El momento angular del electrón en un estado estacionario es un múltiplo de h / 2p (donde h es la constante cuántica universal de Planck).

Según el cuarto postulado, cuando un electrón pasa de un estado estacionario de más energía a otro de menos (y, por ende, más cercano al núcleo), la variación de energía se emite en forma de un cuanto de radiación electromagnética (es decir, un fotón). Y, a la inversa, un electrón sólo interacciona con un fotón cuya energía le permita pasar de un estado estacionario a otro de mayor energía.

Werner Heisenberg y Niels Bohr en
la Conferencia de Copenhague (1934)

Dicho de otro modo, la radiación o absorción de energía sólo tiene lugar cuando un electrón pasa de una órbita de mayor (o menor) energía a otra de menor (o mayor), que se encuentra más cercana (o alejada) respecto al núcleo. La frecuencia f de la radiación emitida o absorbida viene determinada por la relación: E1 - E2 = hf, donde E1 y E2 son las energías correspondientes a las órbitas de tránsito del electrón. Merced a este último y más complejo postulado, Bohr pudo explicar por qué, por ejemplo, los átomos de hidrógeno ceden distintivas longitudes de onda de luz, que aparecen en el espectro del hidrógeno como una distribución fija de líneas de luz conocida como serie de Balmer.

En un principio, el modelo atómico propuesto por Bohr desconcertó a la mayor parte de los científicos de todo el mundo. Su manera de explicar la estructura de un átomo era hacer caso omiso (al menos en ciertas partes pequeñas del átomo) de un principio aceptado de la física. La teoría atómica de Bohr parecía casi un timo: inventar un modelo simplemente por el hecho de que podría funcionar bien. Pero, a raíz de que su colega y maestro Rutherford le felicitara efusivamente por estos postulados, numerosos investigadores del Centro y el Norte de Europa comenzaron a interesarse por las ideas del físico danés, y algunos de ellos, como los alemanes James Franck (1882-1964) y Gustav Hertz (1887-1975), proporcionaron nuevos datos que confirmaban la validez del modelo de Bohr.

La teoría atómica de Bohr se aplicó, en efecto, al estudio del átomo de hidrógeno, aunque enseguida pudo generalizarse a otros elementos superiores, gracias a la amplitud y el desarrollo que le proporcionó el trabajo de Arnold Sommerfeld (1868-1951), que mejoró el modelo del danés para explicar la estructura fina del espectro. De ahí que los postulados lanzados por Niels Bohr en 1913 puedan considerarse como las bases en que se sustenta la física nuclear contemporánea.
El principio de correspondencia
Con la formulación de estos postulados, Niels Bohr logró, en efecto, dar una explicación cuantitativa del espectro del hidrógeno; y, fundamentalmente, consiguió establecer los principios de la teoría cuántica del átomo en la forma más clara y concisa posible. Pero, ante todo, su gran acierto fue señalar que estos principios eran irracionales desde el punto de vista de la mecánica clásica, y advertir que requerían una nueva limitación en el uso de los conceptos ordinarios de causalidad.

Para fijar las circunstancias en que debían concordar la mecánica clásica y las nuevas teorías de la mecánica cuántica, Bohr estableció en 1923 el denominado principio de correspondencia, en virtud del cual la mecánica cuántica debe tender hacia la teoría de la física tradicional al ocuparse de los fenómenos macroscópicos (o, dicho de otro modo, siempre que los valores de las constantes cuánticas lleguen a ser despreciables).

Sirviéndose de este principio, Niels Bohr y sus colaboradores, entre los que se contaba el joven Werner Karl Heisenberg (1901-1976), otro futuro Premio Nobel de Física, trazaron un cuadro aproximado de la estructura de los átomos que poseen numerosos electrones; y consiguieron otros logros como explicar la naturaleza de los rayos X, los fenómenos de la absorción y emisión de luz por parte de los átomos y la variación periódica en el comportamiento químico que reflejaba la tabla periódica de los elementos.
El principio de complementariedad
En 1925, su ayudante Heisenberg enunció el principio de indeterminación o de incertidumbre, según el cual era utópica la idea de poder alcanzar, en el campo de la microfísica, un conocimiento pleno de la realidad de la naturaleza en sí misma o de alguna de las cosas que la componen, ya que los instrumentos empleados en la experimentación son objetos naturales sometidos a las leyes de la física tradicional.

La formulación de este luminoso principio de Werner Heisenberg sugirió a su vez a Bohr un nuevo precepto: el llamado principio de complementariedad de la mecánica cuántica (1928). Partiendo de la dualidad onda-partícula recientemente enunciada por el joven Louis de Broglie (1892-1987), es decir, de la constatación de que la luz y los electrones actúan unas veces como ondas y otras como partículas, Bohr afirmó que, en ambos casos, ni las propiedades de la luz ni las de los electrones pueden observarse simultáneamente, por más que sean complementarias entre sí y necesarias para una interpretación correcta.

En otras palabras, el principio de complementariedad expresa que no existe una separación rígida entre los objetos atómicos y los instrumentos que miden su comportamiento. Ambos son, en opinión de Bohr, complementarios: elementos de diversas categorías, incluyendo fenómenos pertenecientes a un mismo sistema atómico, pero sólo reconocibles en situaciones experimentales que son físicamente incompatibles.

Siguiendo este razonamiento, Niels Bohr también consideró que eran complementarias ciertas descripciones, generalmente causales y espacio-temporales, así como ciertas propiedades físicas como la posición y el momento precisos. En su valioso ensayo titulado Luz y vida (1933), el científico danés, dando una buena muestra de sus singulares dotes para la especulación filosófica, analizó las implicaciones humanas del principio de complementariedad.
La fisión nuclear
En la década de los años treinta, el creciente interés de todos los científicos occidentales por el estudio del interior del núcleo del átomo (con abundante experimentación al respecto) llevó a Bohr al estudio detallado de los problemas surgidos al tratar de interpretar los nuevos conocimientos adquiridos de forma tan repentina por la física atómica. Fue así como concibió su propio modelo de núcleo, al que comparó con una gota líquida, y propuso la teoría de los fenómenos de desintegración nuclear.

Con ello estaba sentando las bases de la fisión nuclear, que acabaría dando lugar al más poderoso instrumento de exterminio concebido hasta entonces por el ser humano: la bomba atómica. Bohr no llegó, empero, en primer lugar al hallazgo de la fisión nuclear, conseguida por vez primera, como ya se ha indicado más arriba, por Otto Hahn y Fritz Strassmann en el Berlín de 1938.

El 15 de enero de 1939 llevó las primeras nuevas de este logro científico a los Estados Unidos de América, en donde demostró que el isótopo 235 del uranio es el responsable de la mayor parte de las fisiones. En el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey), durante un fructífero período de colaboración con J. A. Wheeler, esbozó una nueva teoría del mecanismo de fisión, según la cual el elemento 94 tendría idéntico comportamiento al observado en el U-235 en el proceso de fisión nuclear. El elemento 94 sería obtenido un año después por Glenn Theodore Seaborg (1912-1999) y recibió el nombre de plutonio por hallarse a continuación del uranio y del neptunio en la tabla periódica.

Cómo citar este artículo:
Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. "". En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea [Internet]. Barcelona, España, 2004. Disponible en [fecha de acceso: ].

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(Niels Henrik David Bohr; Copenhague, 1885 - 1962) Físico danés. Considerado como una de las figuras más deslumbrantes de la física contemporánea y, por sus aportaciones teóricas y sus trabajos prácticos, como uno de los padres de la bomba atómica, fue galardonado en 1922 con el Premio Nobel de Física "por su investigación acerca de la estructura de los átomos y la radiación que emana de ellos".

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https://e1.portalacademico.cch.unam.mx/alumno/quimica1/unidad2/modelos_atomicos/modelo_bohr

Puedes encontrar información clara sobre por qué Bohr propuso que los electrones giran en órbitas con niveles de energía específicos, cómo explicaba los espectros de luz del hidrógeno, y las aportaciones y limitaciones del modelo.

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Distribución de electrones en los niveles de energía

Cada elemento tiene cierta cantidad de protones, a este número se le conoce como número atómico que se representa con la letra Z y como el átomo es eléctricamente neutro, tiene el mismo número de electrones.

Z = número de protones = número de electrones
Ejemplo de un elemento
Na Z=11
11 protones= 11 electrones

Si recuerdas el átomo también tiene neutrones que al sumarlos con los protones da como resultado el número de masa del elemento y se representa con la letra A.

A = número de masa = número de protones + número de neutrones
Número de neutrones = A - Z
Ejemplo
Na A=23
Número de neutrones = 23-11 = 12

Para determinar el número de masa de un elemento se considera la masa atómica (reportada en la tabla periódica) redondeando este valor a un número entero, ejemplo:
El número de neutrones del sodio es:
A = 22.9897, Z = 11 Número de neutrones = 23 - 11 = 12
Estos datos son importantes porque nos ayudarán a distribuir los electrones en los diferentes niveles de energía de acuerdo al Modelo atómico de Bohr.
Cada órbita se corresponde con un nivel energético que recibe el nombre de número cuántico principal, se representa con la letra " n " y toma valores desde 1 hasta 7 o también son identificados con las letras del alfabeto K a Q.

La distribución de los electrones en los niveles de energía es el siguiente:

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Distribución de electrones en los niveles de energía Cada elemento tiene cierta cantidad de protones, a este número se le conoce como número atómico que se representa con la letra Z y como el átomo es eléctricamente neutro, tiene el mismo número de electrones.

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En este vídeo se explica el experimento que realizó Thompson con el cual desmintió a Dalthon.

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Javier Díaz Thompson (vídeo experimento)

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Javier Díaz Thompson (vídeo experimento)

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En este experimento se explica el experimento que realizó Rutherford para demostrar que lo principios de Thompson eran erróneos.

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El experimento de Rutherford y la estructura del átomo🧔🏻⚛️

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Javier Díaz Rutherford (vídeo experimento)

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Javier Díaz Rutherford (vídeo experimento)

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En este vídeo se explica cómo Bohr desmintió el modelo atómico de Rutherford.

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Este vídeo da las limitaciones y algunos errores del modelo atómico de Bohr.

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El MODELO ATÓMICO DE BOHR y sus postulados (+ Limitaciones)⚛️

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La teoría atómica de Dalton tuvo varias limitaciones: no distinguía entre átomos y moléculas, no explicaba la existencia de isótopos ni de alótropos, no consideraba partículas subatómicas, ni los fenómenos de rayos catódicos o anódicos

https://www.ck12.org/flexi/es/ciencia-fisica/teoria-atomica-de-dalton/cuales-son-las-limitaciones-de-la-teoria-atomica-de-dalton/

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Respuestas de Flexi - ¿Cuáles son las limitaciones de la teoría atómica de Dalton? | CK-12 Foundation

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La teoría atómica de Dalton fue un hito importante en el campo de la química. Sin embargo, tenía ciertas limitaciones: No podía explicar la diferencia entre átomos y moléculas. Según la teoría de Dalton, los átomos son las partículas más pequeñas e indivisibles, pero luego se descubrió que los átomos pueden existir en forma de moléculas.
La teoría de Dalton no podía explicar la existencia de isótopos. Los isótopos son átomos del mismo elemento con igual número atómico pero diferente número másico. Esto contradice el postulado de Dalton de que todos los átomos de un elemento dado son idénticos en masa y propiedades.
La teoría no podía explicar el fenómeno de la alotropía. Los alótropos son diferentes formas del mismo elemento en el mismo estado físico con propiedades distintas. Por ejemplo, el carbono existe como diamante, grafito y fullereno, todos con propiedades diferentes.
La teoría de Dalton no podía explicar el concepto de pesos atómicos ni la existencia de partículas subatómicas como electrones, protones y neutrones.
La teoría no podía explicar la naturaleza de los rayos catódicos y de los rayos anódicos.
Finalmente, la teoría de Dalton no podía explicar la ocurrencia de reacciones químicas, que implican la reorganización de los átomos.

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El problema de Thomson trata de cómo colocar varios electrones en la superficie de una esfera para que se repelan lo menos posible y así tengan la menor energía. Fue pensado por J. J. Thomson en 1904

https://es.wikipedia.org/wiki/Problema_de_Thomson

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El objetivo del problema de Thomson es determinar la configuración de energía potencial electrostática mínima de N electrones restringidos a la superficie de una esfera unitaria que se repelen entre sí con una fuerza dada por la Ley de Coulomb, el físico J. J. Thomson planteó el problema en 1904​ después de proponer un modelo atómico, más tarde llamado modelo atómico de Thomson basado en su conocimiento de la existencia de electrones cargados negativamente dentro de átomos con carga neutra.

Los problemas relacionados incluyen el estudio de la geometría de la configuración de energía mínima y el estudio del comportamiento de N grande de la energía mínima.

El sistema físico incorporado por el problema de Thomson es un caso especial de uno de los dieciocho problemas matemáticos no resueltos propuestos por el matemático Steve Smale - "Distribución de puntos en las 2-esferas".​ La solución de cada problema de N-electrón se obtiene cuando la configuración de N-electrón restringida a la superficie de una esfera de radio unidad, , produce un mínimo de energía potencial electrostática global, .

La energía de interacción electrostática que se produce entre cada par de electrones de cargas iguales ( , con la carga eléctrica de un electrón) está dada por la Ley de Coulomb,

Aquí, es la constante de Coulomb y es la distancia entre cada par de electrones localizados en los puntos de la esfera definidos por vectores and respectivamente.

Las unidades simplificadas de and se usan sin pérdida de generalidad. Entonces,

La energía potencial electrostática total de cada configuración de N-electrón se puede expresar como la suma de todas las interacciones por pares

La minimización global de sobre todas las colecciones posibles de N puntos distintos se encuentra típicamente mediante algoritmos de minimización numérica.

La solución del problema de Thomson para dos electrones se obtiene cuando ambos electrones están lo más separados posible en lados opuestos del origen, , o

Las configuraciones mínimas de energía han sido rigurosamente identificadas en solo unos pocos casos.

Para N = 1, la solución es trivial ya que el electrón puede residir en cualquier punto de la superficie de la esfera de la unidad. La energía total de la configuración se define como cero ya que el electrón no está sujeto al campo eléctrico debido a otras fuentes de carga.

Para N = 2, la configuración óptima consiste en electrones en puntos antipodales.

Para N = 4, los electrones residen en los vértices de un tetraedro regular.

En particular, las soluciones geométricas del problema de Thomson para N = 4, 6 y 12 electrones se conocen como sólidos platónicos cuyas caras son todos triángulos equiláteros congruentes, las soluciones numéricas para N = 8 y 20 no son las configuraciones poliédricas convexas regulares de los dos sólidos platónicos restantes, cuyas caras son cuadradas y pentagonales, respectivamente.

También se puede pedir para los estados de fondo de las partículas interactúen con potenciales arbitrarios, para ser matemáticamente preciso, deje que f sea una función de valor real decreciente y defina la energía funcional.

Tradicionalmente, se considera también conocido como Riesz -kernels. Para los kernels integrales de Riesz,​ ver; para los kernels de Riesz no integrables, se cumple el teorema de bagel de semilla de amapola, ver.​ Los casos notables incluyen α = ∞, el problema de Tammes (embalaje); α = 1, el problema de Thomson; α = 0, el problema de Whyte (para maximizar el producto de las distancias).

También se pueden considerar configuraciones de N puntos en una esfera de mayor dimensión. Ver diseño esférico.

"Ningún hecho descubierto sobre el átomo puede ser trivial, ni dejar de acelerar el progreso de la ciencia física, ya que la mayor parte de la filosofía natural es el resultado de la estructura y el mecanismo del átomo."

El problema de Thomson es una consecuencia natural del modelo atómico de Thomson en ausencia de su carga de fondo positiva uniforme.​

Aunque la evidencia experimental llevó al abandono del modelo de pudín de ciruela de Thomson como un modelo atómico completo, las irregularidades observadas en soluciones energéticas numéricas del problema de Thomson se han encontrado para corresponderse con el llenado de capas de electrones en átomos naturales en toda la tabla periódica de los elementos.​

El problema de Thomson también desempeña un papel en el estudio de otros modelos físicos, incluidas las burbujas multielectrópicas y el ordenamiento superficial de gotas metálicas líquidas confinadas en trampas Paul.

El problema generalizado de Thomson surge, por ejemplo, para determinar las disposiciones de las subunidades proteicas que comprenden las capas de virus esféricos.​ Las "partículas" en esta aplicación son agrupaciones de subunidades de proteínas dispuestas en un caparazón, otras realizaciones incluyen arreglos regulares de partículas coloidales en colloidosomas, propuestas para la encapsulación de ingredientes activos tales como fármacos, nutrientes o células vivas, patrones de fullerenos de átomos de carbono y la teoría TRePEV. Un ejemplo con interacciones logarítmicas de largo alcance es provisto por los vórtices Abrikosov que se formarían a bajas temperaturas en una capa metálica superconductora con un gran monopolo en el centro.

En la siguiente tabla es el número de puntos (cargas) en una configuración, es la energía, el tipo de simetría se da en notación Schönflies (ver Grupos de puntos en tres dimensiones), y son las posiciones de los cargos. La mayoría de los tipos de simetría requieren que la suma vectorial de las posiciones (y, por lo tanto, el momento dipolar químico) sea cero.

Es costumbre considerar también el poliedro formado por la envolvente convexa de los puntos, por lo tanto, es el número de vértices donde el número dado de bordes se encuentra, ' es el número total de bordes, es el número de caras triangulares, es el número de cuadriláteros caras y es el ángulo más pequeño subtendido por vectores asociados con el par de carga más cercano. Tenga en cuenta que las longitudes de los bordes generalmente no son iguales; por lo tanto (excepto en los casos N = 4, 6, 12, 24) la envolvente convexa es topológicamente equivalente al poliedro uniforme o al sólido de Johnson listado en la última columna.​

Según una conjetura, si p es el poliedro formado por la envolvente convexa de m puntos, q es el número de caras cuadrilaterales de p, entonces la solución para m electrones es f( m): ​

Henry Cohn and Abhinav Kumar, "Universally optimal distribution of points on spheres". J. Amer. Math. Soc. 20 (2007), no. 1, 99-148

Cris Cecka, Mark J. Bowick, and Alan A. Middleton: http://thomson.phy.syr.edu/ Archivado el 9 de abril de 2018 en Wayback Machine.

T. Erber and G. M. Hockney, "Complex Systems: Equilibrium Configurations of Equal Charges on a Sphere ", Advances in Chemical Physics, Volume 98, pp. 495-594, 1997.

P. D. Dragnev, D. A. Legg, and D. W. Townsend, "Discrete logarithmic energy on the sphere". Pacific J. Math. 207 (2002), no. 2, 345-358.

David J. Wales and Sidika Ulker: http://www-wales.ch.cam.ac.uk/~wales/CCD/Thomson/table.html and also http://www-wales.ch.cam.ac.uk/~wales/CCD/Thomson2/table.html

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Colaboradores de los proyectos Wikimedia

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Problema de Thomson - Wikipedia, la enciclopedia libre

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El modelo de 1904, llamado el modelo del pastel con pasas, decía que el átomo era como un pastel con partes positivas y pasas que eran las cargas negativas. El átomo no tenía núcleo y era neutro. Pero este modelo tenía fallos, porque no explicaba por qué el átomo era estable ni cómo se mantenían las cargas dentro.

https://es.quora.com/Cu%C3%A1les-son-las-objeciones-al-modelo-de-Thomson-del-atomo

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¿Cuáles son las objeciones al modelo de Thomson del atomo?

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Respuesta: El Modelo es de 1904, un buen intento de explicar la estructura del átomo, s, conoce como el modelo del pastel con pasas. Las pasas son las cargas negativas y la carga positiva es la masa del pastel. El atomo es eléctricamente neutro. No hay núcleo Las principales objeciones son :…

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Rutherford hizo un experimento lanzando pequeñas partículas contra una lámina muy fina de metal. Vieron que casi todas pasaban de largo, pero algunas rebotaban. Con eso descubrieron que los átomos tienen un núcleo en el centro con carga positiva y casi toda su masa.

https://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_Rutherford

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Rutherford lanzó partículas contra una lámina muy fina y vio que casi todas pasaban, pero unas pocas se desviaban mucho. Por eso dijo que el átomo tiene un núcleo pequeño y pesado con carga positiva.

https://es.quora.com/Por-qu%C3%A9-no-es-estable-el-modelo-de-Rutherford

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El modelo de Bohr no podía decir por qué en campos eléctricos o magnéticos aparecían más colores en el espectro ni por qué algunas líneas de luz eran más brillantes que otras. También no podía calcular cuántas veces los electrones cambian de nivel.

https://culturacientifica.com/2019/11/26/las-limitaciones-del-modelo-de-bohr/

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Bohr no sabía por qué los electrones no caían en el núcleo, ya que deberían acercarse por su carga opuesta.

https://www.autopista.es/planeta2030/representacion-famosa-pero-defectuosa-atomo-modelo-bohr_258492_102.html

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visualizaba al átomo como una esfera de carga positiva con electrones (carga negativa) incrustados, similar a las pasas en un pudín. Este modelo fue uno de los primeros intentos de describir la estructura interna del átomo tras el descubrimiento del electrón y representó un avance significativo en la comprensión de la materia. https://www.aicad.es/modelo-atomico-de-thomson

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Describe el átomo como una esfera de carga positiva uniforme con electrones incrustados en ella, de manera similar a las pasas en un budín. Este modelo explicaba que la carga negativa total de los electrones se compensaba con la carga positiva, resultando en un átomo eléctricamente neutro, y que la mayor parte de la masa del átomo se correspondía con su carga positiva.

https://www.uv.es/bertomeu/material/museo/atomo/Thom..htm

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El modelo atómico de Rutherford, propuesto en 1911 por el químico y físico británico Ernest Rutherford, buscaba explicar la estructura interna del átomo. Este modelo representó un avance significativo respecto a los modelos anteriores, como el modelo atómico de Dalton o el modelo atómico de Thompson.

https://wuolah.com/blog/modelo-atomico-de-rutherford

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Descubre el Modelo Atómico de Rutherford. A partir de un experimento con laminas de oro se hayo uno de los modelos principales de la materia.

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El modelo atómico de Rutherford señalaba que el átomo es como un sistema planetario en miniatura. Prácticamente toda la masa del átomo se concentra en un núcleo central diminuto, pero extremadamente denso, cargado positivamente. Alrededor de él orbitan los electrones de carga negativa. https://okdiario.com/ciencia/atomo-rutherford-14924254

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Átomo de Rutherford: qué es, características y su importancia en la historia de la ciencia

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Descubre qué es el modelo atómico de Rutherford, en qué consistió su experimento y cómo revolucionó nuestra comprensión del átomo.

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Niels Bohr fue un físico danés que en 1913 propuso un nuevo modelo para explicar la estructura del átomo y su comportamiento a través de la estabilidad de los electrones. Por este decisivo aporte al conocimiento recibió el Premio Nobel de Física en 1922.

https://humanidades.com/modelo-atomico-de-bohr/

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Según este modelo, los electrones pueden saltar entre estos niveles de energía, emitiendo o absorbiendo energía en forma de luz cuando lo hacen. Este concepto fue un avance significativo en la física atómica, ya que explicaba por qué los átomos emiten luz en ciertas longitudes de onda específicas (los espectros de emisión), algo que los modelos anteriores no podían hacer. https:,//wuolah.com/blog/modelo-atomico-de-bohr/