República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular

Para la Educación

Unidad Educativa Colegio “Pablo Neruda”

Barquisimeto , Estado Lara

MODELO ATÓMICO

DE THOMSON

Integrantes

Octubre 2014

Nathaly Alvarado

Juan Oropeza

Andreina Ruiz

Airam Sánchez

Carlos Zambrano

Modelo Atómico de Thomson

Joseph John “J.J”. Thomson, (Manchester, Inglaterra, 18 de diciembre de

1856- Cambridge, Inglaterra, 30 de agosto de 1940) fue un científico británico,

descubridor del electrón, de los isótopos e inventor del espectrómetro de masa. En 1906

fue galardonado con el Premio Nobel de Física.

El físico británico Thomson, descubrió el electrón en el año 1897, antes de descubrirse el protón y el

neutrón, al deducir que los rayos catódicos estaban formados por partículas negativas. Dedujo que los rayos

catódicos no estaban cargados, ni eran átomos, así que eran fragmentos de átomos, o partículas subatómicas, a

estas partículas les dio el nombre de electrones. En 1898 Thomson propuso un modelo atómico, que tomaba en

cuenta la existencia de dicha partícula subatómica.

J. Thomson propuso un modelo atómico que proponía que los electrones estaban incrustados en el

interior de una esfera uniforme de carga eléctrica positiva. Estos electrones estarían distribuidos uniformemente

debido a la repulsión mutua que sufrían entre ellos. Por otro lado, en una situación estable, estos electrones se

mantendrían en reposo. A este modelo se lo denominó “pastel de pasas”. Para llegar a esta conclusión realizó

una serie de experimentos.

.

La carga negativa del electrón era la misma que la carga positiva de la esfera, es por esto que se

deduce que el átomo era neutro. Thomson: también explicó la forma de los iones, tanto positivos como

negativos.

Según el modelo de Thomson el átomo consistía en una esfera uniforme de materia cargada

positivamente en la que se hallaban incrustados los electrones de un modo parecido a como lo están las

semillas en una sandía. Este sencillo modelo explicaba el hecho de que la materia fuese eléctricamente

neutra, pues en los átomos de Thomson la carga positiva era neutralizada por la negativa. Además los

electrones podrían ser arrancados de la esfera si la energía en juego era suficientemente importante como

sucedía en los tubos de descarga.

La herramienta principal con la que contó Thomson para su modelo atómico fue la electricidad.

Características del Modelo de Thomson

Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en las

llamadas partículas fundamentales:

• Electrones, con carga eléctrica negativa

• Protones, con carga eléctrica positiva

• Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa mucho mayor que la de

electrones y protones.

Thomson considera al átomo como una gran esfera con

carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como

pequeños granitos (de forma similar a las pepitas de una sandía).

Thomson representa al átomo como una especie de esfera

homogénea de electricidad positiva, en donde se encuentran distribuidos

los electrones, atraídos electrostáticamente, en número suficiente para que

el conjunto resultara neutro.

También cabe resaltar que:

• Descubrimiento del electrón (descubierto en el año 1897; en 1898 Thomson propuso un modelo

atómico, que tomaba en cuenta la existencia de dicha partícula.

• Thomson suponía que los electrones se distribuía de una forma uniforme alrededor del átomo,

conocido este modelo como Pastel de pasas, es la teoría de estructura atómica.

• Thomson descubre el electrón antes que se descubrirse el portón y el neutrón.

• En 1906 Thomson fue premiado con el novel de física por este descubrimiento.

• El modelo de Thomson era parecido a un pastel de Frutas: los electrones estaban incrustados en

una masa esférica de carga positiva.

Experimentos

J.J. Thomson fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1906, "en reconocimiento

de los grandes méritos de sus investigaciones teóricas y experimentales en la conducción de la

electricidad generada por los gases." Fue nombrado caballero en 1908 y nombrado en la Orden del

Mérito en 1912.

Primer Experimento

En su primer experimento, se investigó si las cargas negativas podrían ser separadas de

los rayos catódicos por medio de magnetismo. Construyó un tubo de rayos catódicos que termina en un

par de cilindros con ranuras, esas hendiduras fueron a su vez conectadas a un electrómetro. Thomson

descubrió que si los rayos son desviados magnéticamente de tal manera que no puedan entrar en las

ranuras, el electrómetro registra poca carga. Thomson llegó a la conclusión de que la carga negativa es

inseparable de los rayos.

Segundo experimento

En su segundo experimento investigó si los rayos

pueden ser desviados por un campo eléctrico (algo que es

característico de las partículas cargadas). Anteriores

experimentadores no habían observado esto, pero Thomson creía que

sus experimentos eran defectuosos porque contenían trazas de gas.

Thomson construyó un tubo de rayos catódicos con un vacío casi

perfecto, y con uno de los extremos recubierto con pintura

fosforescente. Thomson descubrió que los rayos de hecho se podían

doblar bajo la influencia de un campo eléctrico.

La intención del este experimento era investigar si estos rayos podían ser desviados

con un campo eléctrico, se conocía que en anteriores experimentos no se habían observado este

fenómeno (esto es muy característico de las partículas con carga).

Tercer Experimento

En su tercer experimento, Thomson determinó

la relación entre la carga y la masa de los rayos catódicos, al

medir cuánto se desvían por un campo magnético y la cantidad

de energía que llevan. Encontró que la relación carga/masa era

más de un millar de veces superior a la del ión Hidrógeno, lo

que sugiere que las partículas son muy livianas o muy

cargadas.

La relación masa/carga que encuentra es de un

millar de veces superior a la que contiene el ión de Hidrógeno,

esto indica que bien las partículas deben ser más livianas o con

mucha más carga.

Las conclusiones de Thomson fueron audaces: los rayos catódicos estaban hechos de partículas

que llamó "corpúsculos", y estos corpúsculos procedían de dentro de los átomos de los electrodos, lo que

significa que los átomos son, de hecho, divisibles. Thomson imaginó que el átomo se compone de estos

corpúsculos en un mar lleno de carga positiva; a este modelo del átomo, atribuido a Thomson, se le llamó el

modelo de budín de pasas.

Éxitos del Modelo

El nuevo modelo atómico usó la amplia evidencia obtenida del estudio de los rayos

catódicos a lo largo de la segunda mitad del siglo XIX. También demostró que estos rayos poseían

naturaleza corpuscular, es decir, estaban formados por partículas. A estas partículas negativas Thomson

las llamó electrones y descubrió la relación que existe entre la masa y la carga de esta partícula.

Si bien el modelo atómico de Dalton daba debida

cuenta de la formación de los procesos químicos, postulando átomos

indivisibles, la evidencia adicional suministrada por los rayos

catódicos sugería que esos átomos contenían partículas eléctricas de

carga negativa.

También explicó la forma de los iones, tanto

positivos como negativos. Este modelo fue el primero

realmente atómico, aunque pronto se vio que era muy

limitado.

Insuficiencias del Modelo

Hacía predicciones incorrectas sobre la distribución de la carga positiva en el interior de

los átomos. Las predicciones del modelo de Thomson resultaban incompatibles con los resultados del

experimento de Rutherford, que sugería que la carga positiva estaba concentrada en una pequeña región

en el centro del átomo, que es lo que se conoció como núcleo atómico.

El átomo no es macizo ni compacto como

suponía Thomson, es prácticamente hueco y el núcleo es muy

pequeño comparado con el tamaño del átomo, según demostró

E. Rutherford en sus experiencias.

A pesar del gran avance de Thomson, él no pudo encontrar

de forma independiente la carga y la masa del electrón y otro hecho que el

modelo de Thomson había dejado por explicar era la regularidad de la

tabla periódica de Mendeleiev.

Importancia del Modelo de Thomson

Partiendo de las propiedades que se descubrió acerca de los rayos catódicos (flujo de

electrones), Thomson propone el primer modelo atómico con las siguientes características: el átomo es de

forma esférica, con mas compacta y carga positiva distribuida homogéneamente; dentro de la esfera se

encuentran incrustados los electrones con un movimiento vibratorio y en cantidad suficiente como para

neutralizar la carga positiva de la esfera; por lo tanto, el átomo es eléctricamente neutro.

Por la apariencia que presentaba este modelo, fue denominado: “Modelo Budin de Pasas”.

Su importancia radica en que fue el primero

que permitió relacionar la electricidad con el átomo. Pero,

como cualquier otro modelo científico tenia que ser

perfeccionado para poder explicar nuevos fenómenos que

ocurren en el laboratorio o en la naturaleza.

Conclusión del Modelo de Thomson

Las conclusiones de Thomson fueron audaces, ya que el modelo de Thomson pudo

explicar de forma cualitativa algunos hechos experimentales, entre ellos la electrización por frotamiento y la

emisión de luz por los átomos. Aunque en este modelo los electrones ocupan posiciones fijas en el seno de la

masa positiva, las acciones exteriores pueden desplazarlos de esas posiciones, incluso arrancarlos. Así se

explicaría la electrización por frotamiento.

Como curiosidad diremos que el modelo átomo de Thomson se llamó modelo de “budín de

pasas”, estableciendo una analogía entre el pastel inglés y el átomo. La masa del budín representaría a la masa

del átomo cargada positivamente y las pasas incrustadas en el pastel serían los electrones.

Para lograr una interpretación del modelo atómico desde un ángulo microscópico, entonces se puede

definir como una estructura estática, ya que los mismos se encuentran atrapados dentro del “seno” de la

masa que define la carga positiva del átomo.

Este modelo fue el primero realmente atómico, aunque pronto se vio que era muy limitado

Bibliografías

• http://rabfis15.uco.es/Modelos%20at%C3%B3micos%20.NET/modelos/ModThomson.aspx

• http://www.astrofisicayfisica.com/2012/10/modelo-atomico-de-thomson.html

• http://qmk-com-level.jimdo.com/teor%C3%ADa/modelo-at%C3%B3mico-de-thomson/

• http://www.astrofisicayfisica.com/2012/10/modelo-atomico-de-thomson.html

• http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/ciencias-naturales/la-materia-y-sus-

transformaciones/2009/12/62-8601-9-2-modelos-atomicos.shtml

• http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-03.html