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TEORIA ATOMICA. DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRON Dalton creía que el átomo era indivisible. Dalton creía que el átomo era indivisible. Con los fenómenos eléctricos.

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1 TEORIA ATOMICA

2 DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRON

3 Dalton creía que el átomo era indivisible. Dalton creía que el átomo era indivisible. Con los fenómenos eléctricos se llegó a la conclusión de que debían existir partículas más pequeñas que el átomo, responsables del comportamiento eléctrico. Con los fenómenos eléctricos se llegó a la conclusión de que debían existir partículas más pequeñas que el átomo, responsables del comportamiento eléctrico. La experiencia de Thomson demostró la existencia de esas partículas y las llamó electrones. La experiencia de Thomson demostró la existencia de esas partículas y las llamó electrones. ¡¡ERROR!!

4 EXPERIENCIA DE THOMSON (año 1897) Tubos de descarga TUBOS DE DESCARGA : TUBOS DE DESCARGA : Tubos de vidrioTubos de vidrio Gas en el interior a muy baja presiónGas en el interior a muy baja presión Un polo positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo)Un polo positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo) Se hace pasar una corriente eléctrica con un elevado voltaje.Se hace pasar una corriente eléctrica con un elevado voltaje. OBSERVACIÓN: OBSERVACIÓN: Se emitían unos rayos desde el polo negativo hacia el positivo (*),Se emitían unos rayos desde el polo negativo hacia el positivo (*), (*) por eso los llamó rayos catódicos.

5 CONCLUSIÓN CONCLUSIÓN NOTA: Las partículas que se emitían eran las mismas siempre, cualquiera que fuese el gas del interior del tubo.NOTA: Las partículas que se emitían eran las mismas siempre, cualquiera que fuese el gas del interior del tubo. En el interior de todos los átomos existen una ó más partículas con carga negativa y se les dió el nombre de ELECTRONES. EXPERIENCIA DE THOMSON

6 MASA Y CARGA DEL ELECTRÓN En 1911 Robert Milikan midió la carga del electrón. En 1911 Robert Milikan midió la carga del electrón. Al estudiar las desviaciones que se producían en los rayos catódicos al colocar un imán alrededor, Thomson consiguió medir la relación carga/masa de las partículas que formaban los rayos. Con lo cual se pudo deducir la masa del electrón: Al estudiar las desviaciones que se producían en los rayos catódicos al colocar un imán alrededor, Thomson consiguió medir la relación carga/masa de las partículas que formaban los rayos. Con lo cual se pudo deducir la masa del electrón: carga del e - = - 1, C masa del e - = 9, Kg

7 DESCUBRIMIENTO DEL PROTÓN

8 Como la materia solo muestra sus propiedades eléctricas en determinadas condiciones (por ejemplo después de ser frotada), debemos pensar que la materia es NEUTRA. Por tanto, Como la materia solo muestra sus propiedades eléctricas en determinadas condiciones (por ejemplo después de ser frotada), debemos pensar que la materia es NEUTRA. Por tanto, Los átomos tienen que tener partículas con carga positiva, y se las llamó PROTONES. Además la materia tendrá IGUAL NÚMERO DE CARGAS POSITIVAS QUE NEGATIVAS.

9 MASA Y CARGA DEL PROTÓN El protón tiene la misma carga que el electrón, pero positiva: El protón tiene la misma carga que el electrón, pero positiva: La masa del protón es 1840 veces mayor que la del electrón. La masa del protón es 1840 veces mayor que la del electrón. ORDEN DE MAGNITUD DE ÁTOMOS Y PARTÍCULAS SUBATÓMICAS: ORDEN DE MAGNITUD DE ÁTOMOS Y PARTÍCULAS SUBATÓMICAS: carga del protón = - 1, C masa del protón = 1, Kg

10 MODELO DE THOMSON Basado en la experiencias hasta el momento: Basado en la experiencias hasta el momento: descubrimiento del electrón (partícula con carga -)descubrimiento del electrón (partícula con carga -) descubrimiento del protón (partícula con carga +)descubrimiento del protón (partícula con carga +) Masa del p+ >>>masa del e -Masa del p+ >>>masa del e - Átomo es neutro (nº cargas += nº cargas -)Átomo es neutro (nº cargas += nº cargas -) Es el primer modelo de cómo es el átomo por dentro. Es el primer modelo de cómo es el átomo por dentro J.J. Thomson 1897 J.J. Thomson

11 Modelo atómico de Thomson, también conocido como el modelo del pudín de pasas: El átomo es una esfera maciza de carga positiva, e insertados en ella, repartidos uniformemente están los electrones. MODELO DE THOMSON

12 ¿en verdad son los átomos como BOLAS MACIZAS? Para comprobar si el modelo de Thomson era cierto, Rutherford realizó la siguiente experiencia ….. MODELO DE THOMSON

13 Consiste en bombardear una lamina de oro con partículas alfa (α) y observar la trayectoria que seguían éstas al chocar con la lámina de oro. EXPERIENCIA DE LA LAMINA DE ORO 1911 Ernest Rutherford 1911 Ernest Rutherford

14 Material para la experiencia : Material para la experiencia : Emisor de partículas alfa: material radiactivo (por ej. mineral de uranio) Bloque de plomo con un orificio (*) (*) Absorbe todas las radiaciones excepto las que salen por el orificio. Lámina de oro Película fotográfica (**) (**) las partículas que llegaban a la película fotográfica la velaban EXPERIENCIA DE LA LAMINA DE ORO

15 ¿QUIÉNES SON LAS PARTÍCULAS ALFA? LAS PARTÍCULAS ALFA NO SE VEN La radiación alfa es la emisión de núcleos de Helio totalmente ionizados (*). Estos núcleos están formados por dos protones y dos neutrones. Se generan habitualmente en: reacciones nucleares de forma espontánea en la desintegración radiactiva de núcleos de átomos pesados (proceso de fisión nuclear). El núcleo atómico emite una partícula alfa y se transforma en un núcleo con 4 uma. (*) Es decir, sin su envoltura de electrones correspondiente.. Esta hoja NO ENTRA, NO ESTUDIAR.

16 La mayor parte de las partículas alfa atravesaban la lámina de oro SIN DESVIARSE *. (resultado esperado) Unas pocas partículas atravesaban la lámina pero se desviaban ligeramente**. Una de cada partículas alfa rebotaba ** en la lámina de oro y volvía hacia atrás. (resultado inesperado) OBSERVACIÓN: OBSERVACIÓN: EXPERIENCIA DE LA LAMINA DE ORO (**)Sólo era posible si las partículas alfa (cargados positivamente) CHOCAN Ó PASAN CERCA de una gran masa y además de carga también positiva, para que fueran repelidas.

17 El átomo consiste en: 1. Una pequeña zona con mucha masa y carga positiva, a la que llamó NÚCLEO, y en la que se encontrarían los protones. 2. Una CORTEZA exterior en la que situaban los electrones. 3. La corteza y el núcleo están muy separados, es decir EL ATOMO ESTARÍA PRÁCTICAMENTE HUECO. CONCLUSIONES: CONCLUSIONES: MODELO DE RUTHERFORD

18 DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRÓN

19 A Rutherford no le salían las cuentas: A Rutherford no le salían las cuentas: m átomo > m protones + m electrones Más concretamente, la masa del átomo era prácticamente el doble de la masa de los protones. Además, ¿cómo es posible que puedan permanecer los protones, siendo cargas del mismo signo, tan juntas y en un espacio tan reducido? (*) Además, ¿cómo es posible que puedan permanecer los protones, siendo cargas del mismo signo, tan juntas y en un espacio tan reducido? (*) CONCLUSIÓN: CONCLUSIÓN: (*) Los neutrones evitarían que los núcleos se desintegrasen como consecuencia de la gran repulsión electrostática a la que están sometidos los protones entre sí. En el núcleo debían existir otras partículas de masa similar a la de los protones, pero neutras (sin carga), a las que llamó NEUTRONES.

20 MASA Y CARGA DEL NEUTRÓN En 1932, fue J. Chadwick quién logró identificar el neutrón. En 1932, fue J. Chadwick quién logró identificar el neutrón. El neutrón no tiene carga: El neutrón no tiene carga: La masa del neutrón se puede considerar igual a la del protón. La masa del neutrón se puede considerar igual a la del protón. carga del neutrón = 0 masa del neutrón = 1, Kg

21 CARACTERIZACIÓN DE LOS ÁTOMOS: NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO MÁSICO

22 Sabemos que toda la materia, está formada por átomos. Sabemos que toda la materia, está formada por átomos. Ya se han descubierto el electrón, el protón y el neutrón, dentro del átomo. Ya se han descubierto el electrón, el protón y el neutrón, dentro del átomo. Además, tal como dijo Dalton, los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí. Y los átomos de elementos distintos son diferentes entre sí. Pero… Además, tal como dijo Dalton, los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí. Y los átomos de elementos distintos son diferentes entre sí. Pero… ¿En que se diferencian los átomos de un elemento de los de otro elemento químico diferente? RECORDEMOS…

23 Identificando los elementos Todos los átomos de un elemento tienen en común EL NÚMERO DE PROTONES de su núcleo, llamado Número Atómico. (*) Todos los átomos de un elemento tienen en común EL NÚMERO DE PROTONES de su núcleo, llamado Número Atómico. (*) Es decir: (*) Por tanto los átomos de un elemento tienen distinto nº de protones de los de otro elemento químico. NÚMERO ATÓMICO es el número de protones de un átomo se representa por la letra Z. Es decir, un elemento químico se caracteriza por su Nº Atómico.

24 La masa de los átomos… Como la masa de los electrones es muy pequeña comparada con la masa de los protones o la de los neutrones, se puede considerar que: Como la masa de los electrones es muy pequeña comparada con la masa de los protones o la de los neutrones, se puede considerar que: La masa de un átomo viene caracterizada por un número, el número Másico. La masa de un átomo viene caracterizada por un número, el número Másico. NÚMERO MÁSICO es la suma del número de protones y de neutrones que tiene un átomo. Se representa por la letra A. m átomo = m protones + m electrones + m neutrones

25 NUMERO ATOMICO NUMERO MASICO Nº PROTONES + Nº NEUTRONES Nº PROTONES. E E A Z SIMBOLO DEL ELEMENTO Si al Nº Neutrones lo representamos por la letra N, entonces: A = Z + N

26 Todo elemento químico viene designado por E, su símbolo químico. Todo elemento químico viene designado por E, su símbolo químico. Todos los elementos conocidos se pueden ver o buscar en una Tabla: TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS. Todos los elementos conocidos se pueden ver o buscar en una Tabla: TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS. En la tabla, para cada elemento, además de E, puedo ver su: Z y también su A (a veces, en vez de A, se muestra el Peso Atómico del elemento) En la tabla, para cada elemento, además de E, puedo ver su: Z y también su A (a veces, en vez de A, se muestra el Peso Atómico del elemento) (*) observa: K es el Potasio, tiene Z=19, al lado está Ca, Calcio, con Z= 20, y así sucesivamente ¿Cómo conozco E, Z y A? En La tabla periódica aparecen ORDENADOS todos los elementos químicos, POR ORDEN CRECIENTE DE SU Nº ATÓMICO Z. (*)

27 Símbolo de un elemento: Símbolo de un elemento: Letra /s que se utilizan para designar a un elemento químico que es diferente a otro. Letra /s que se utilizan para designar a un elemento químico que es diferente a otro. En general representa el nombre de éste en latín o en ingles por ejemplo: En general representa el nombre de éste en latín o en ingles por ejemplo: SÍMBOLOS QUÍMICOS Carbono - C viene del latín carbo, rescoldo Carbono - C viene del latín carbo, rescoldo Mercurio - Hg, se nombra por el planeta, pero su símbolo revela su nombre original hidragyrun. Mercurio - Hg, se nombra por el planeta, pero su símbolo revela su nombre original hidragyrun. El Hidrógeno se basa en una acción química,del griego hidros=agua y genes generador El Hidrógeno se basa en una acción química,del griego hidros=agua y genes generador Cloro del griego chloros= amarilli verdoso Cloro del griego chloros= amarilli verdoso Esta hoja NO ENTRA, NO COPIAR, NO ESTUDIAR.

28 EN LA TABLA PERIÓDICA NUMERO ATOMICO PESO ATOMICO (sin decimales) Nº Másico Esta hoja NO ENTRA, NO COPIAR, NO ESTUDIAR.

29 ISOTOPOS Dalton, en su Teoría Atómica, dijo que todos los átomos de un mismo elemento tenían la misma masa Dalton, en su Teoría Atómica, dijo que todos los átomos de un mismo elemento tenían la misma masa Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo Z, pueden tener distinto número de neutrones. Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo Z, pueden tener distinto número de neutrones. Llamamos isótopos a los átomos de un mismo elemento con igual nº protones (Z), pero distinto nº de neutrones, y por ello, diferente nº másico (A). ¡¡ERROR!!

30 ISOTOPOS DEL HIDROGENO Al tener igual nº de protones, todos los isótopos tienen el mismo comportamient o químico. En cambio, el tener diferente nº de neutrones influye en que poseen distinta masa. Todos los átomos de hidrógeno siempre tiene un protón en su núcleo, cuya carga está equilibrada por un electrón.

31 ISOTOPOS DEL CARBONO En la naturaleza encontramos 3 isótopos del carbono. Todos ellos tienen 6 protones en el núcleo (Z=6), pero el: En la naturaleza encontramos 3 isótopos del carbono. Todos ellos tienen 6 protones en el núcleo (Z=6), pero el: 98.89% tiene 6 neutrones,98.89% tiene 6 neutrones, por tanto A= % tiene 7 neutrones,1.11% tiene 7 neutrones, esto es A= % tiene 8 Neutrones,0.01% tiene 8 Neutrones, es decir A= 14 6 C 12 6 C 14 6 C 16

32 Determinación de la masa de un elemento químico Ejemplo: ISOTOPOS DEL CARBONO Como la mayoría de los elementos están formados por varios isótopos, éstos en distinta proporción en la naturaleza, la masa de un elemento se halla haciendo la media ponderada de todos ellos. Veamos el ejemplo del carbono:

33 EJERCICIOS DE ISOTOPOS Ejercicios 44, 45 (pág. 93) Ejercicio 46 (pág. 94) (*) (*) Es igual que el ejercicio resuelto de la pág. 85, tomarlo como modelo


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