EL MODELO ATÓMICO ACTUAL Y SUS APLICACIONES

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1 EL MODELO ATÓMICO ACTUAL Y SUS APLICACIONES
BLOQUE 3 PAG 42

2 COMPETENCIAS VALORARÁS LAS APORTACIONES HISTÓRICAS DE DIVERSOS MODELOS ATÓMICOS AL DESCUBRIR LA ESTRUCTURA DEL ÁTOMO. ASÍ MISMO, RECONOCERÁS SUS PROPIEDADES NUCLEARES Y ELECTRÓNICAS, ASÍ COMO LAS APLICACIONES DE ELEMENTOS REDIACTIVOS EN TU VIDA PERSONAL.Y SOCIAL.

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4 EVOLUCIÓN DEL ÁTOMO Leucipo y Demócrito 400 a.C John Dalton 1803
W. Crookes 1875 Eugen Goldstein 1886 Thomson 1897 Rutherford 1911 Bohr 1913 Sommerfeld 1916 Scrödinger 1926 James Chadwick 1932 EVOLUCIÓN DEL ÁTOMO

5 ESTRUCTURA ATÒMICA ÀTOMOS QUE EN GRIEGO SIGNIFICA SIN DIVISIÒN
EN LOS AÑOS 400 A. DE C. LEUCIPO Y DEMÒCRITO SUPUCIERON QUE LA MATERIA NO ES CONTINUA, SINO QUE SE PODÌA DIVIDIR EN PARTÌCULAS CADA VEZ MAS PEQUEÑAS HASTA OBTENER UNAS DIMINUTAS E INDIVISIBLES LLAMADAS ÀTOMOS QUE EN GRIEGO SIGNIFICA SIN DIVISIÒN Todas las cosas están compuestas de átomos sólidos Espacio vacío entre los átomos Los átomos son eternos No son visibles, son indivisibles, homogéneos é incompresibles Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de átomos.

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7 MODELO DE DALTON DALTON CONSIDERABA AL ÀTOMO COMO UNA ESFERA SÒLIDA, PEQUEÑA, COMPACTA, INDIVISIBLE Y DE PESO FIJO.

8 En 1875 El físico Inglés William Crookes
Ideo un tubo con vacío perfecto que permitía estudiar con mayor facilidad el paso de la corriente eléctrica a través del vacío. A partir de éste queda claro que la corriente eléctrica se origina en el cátodo y viajaba hasta ánodo. Dejando una estela de luz luminiscente.

9 En 1876, el físico alemán Eugen Goldstein descubre los protones
En aquella época nadie sabía lo que era la corriente eléctrica, Goldstein llama a ese flujo rayos catódicos Y en 1886 descubre detrás del tubo de rayos catódicos una luminosidad. La cual asocio con cargas positivas, a las que llamó protones debido a que la carga del cátodo es negativa.

10 TEORÌA DE THOMSON EN 1898.THOMSON DESCUBRE LOS ELECTRONES EN EL ÀTOMO ATRAVES DE LOS RAYOS CATÒDICOS. DEMOSTRÒ QUE LOS RAYOS CATODICOS ERAN PARTÌCULAS NEGATIVAS. FUE STONEY QUIEN LE DA EL NOMBRE DE ELECTRONES A ÈSTAS CARGAS NEGATIVAS

11 MODELO DE THOMSON THOMSON SUPONE QUE EL ÀTOMO ESTA CONSTITUIDO POR ELECTRONES QUE SE MUEVEN EN UNA ESFERA CON CARGA POSITIVA. ADEMAS SU MODELO LO ASOCIA CON EL BUDIN DE PASAS.

12 En 1896 H. Bequerel PROPIEDAD QUE TIENEN CIERTAS PARTÍCULAS COMO:
CON SUS EXPERIMENTO CON PECHBLENDA DESCUBRE LA RADIACTIVIDAD PROPIEDAD QUE TIENEN CIERTAS PARTÍCULAS COMO: PARTÍCULAS α SON NÚCLEOS DE HELIO ( +) PARTÍCULAS β TIENEN CARGA (- ) RAYOS γ SIN CARGA

13 TEORÌA DE RUTHERFORD EN 1911,DESCUBRE EL NÙCLEO EN EL ÀTOMO ATRAVES DE SU EXPERIMENTO DE LAS LAMINILLAS DE ORO

14 MODELO DE RUTHERFORD LA MASA DEL ÀTOMO ESTA CONCENTRADA EN EL NÙCLEO
EL DIÀMETRO DEL NÙCLEO ES 10-4 VECES EL DEL ÀTOMO. LOS ÀTOMOS SON EN SU MAYOR PARTE ESPACIO VACIO LA CARGA POSITIVA DE LOS PROTONES DEL NÙCLEO SE ENCUENTRA COMPENSADA POR LA CARGA NEGATIVA DE LOS ELECTRONES, QUE ÈSTAN FUERA DEL NÙCLEO LOS ELECTRONES GIRAN A UNA ALTA VELOCIDAD ALREDEDOR DEL NÙCLEO Y ESTAN SEPARADOS DE ÈSTE POR UNA GRAN DISTANCIA. COMPARA SU MODELO CON EL SISTEMA PLANETARIO

15 EN EL MODELO ATÓMICO ACTUAL
En 1900 el físico alemán Max Planck desarrollo una ecuación en la que relaciona la intensidad de la radiación con la longitud de onda. Desarrolla una teoría en la que sostiene que “la energía radiante generada por un sistema vibratorio no es de manera continua, sino que se emite en unidades discretas o cuantos de energía” Se le considera creador de la teoría mecánica cuántica

16 TEORÌA DE BOHR LOS ELECTRONES SE ENCONTRABAN FUERA DEL NÙCLEO Y SOLO SE LOCALIZAN EN DEFINIDOS NIVELES DE ENERGÌA. A ESTOS NIVELES LES LLAMO ESTADOS ESTACIONARIOS, SIN EMBARGO, LOS ELECTRONES PUEDEN BRINCAR DE UN NIVEL DE ENERGÌA A OTRO Y AL HACERLO SE DESPRENDE O SE ABSORBE ENERGÍA EN FORMA DE FOTONES ESTABLECE TRAYECTORIAS CIRCULARES Y NIVELES CUANTIZADOS ESTA TEORÌA SOLO ES VALIDA PARA ELEMENTOS CON POCOS ELECTRONES

17 MODELO DE BOHR EL MODELO DE BOHR TAMBIEN SE ASEMEJA A UN SISTEMA PLANETARIO, SOLO QUE LOS ELECTRONES GIRAN EN DEFINIDOS NIVELES CUANTIZADOS DE ENERGÌA

18 MODELO ATÓMICO DE SOMMERFELD
EN 1916 SOMMERFELD, INTRODUCE EL CONCEPTO DE SUBNIVELES PARA EXPLICAR LA UBICACIÓN DE LOS ELECTRONES EN LOS DIFERENTES NIVELES DE ENERGÍA, PROPUESTOS POR BOHR. EXPLICÓ QUE LOS NIVELES NO SOLO ERAN CIRCULARES SINO TAMBIEN ELÍPTICOS INDICADOS POR EL NÚMERO CUÁNTICO l SUBNIVELES: s,p,d y f

19 Modelo de Schrödinger El modelo actual del átomo fue desarrollado principalmente por Erwin Scrödinger, y en él describe el comportamiento del electrón en función de sus características ondulatorias y se conoce como modelo mecánico cuántico ésta teoría se deriva de tres conceptos fundamentales: Los estados estacionarios de Bohr. La naturaleza dual del electrón propuesta por Luis de Broglie E l principio de incertidumbre de Heisenberg.

20 LOUIS DE BROGLIE En propuso que la luz podría tener propiedades ondulatorias además de propiedades de partícula, de ahí su naturaleza dual. Esta explicación sobre la naturaleza ondulatoria del electrón le valió el premio Novel en 1929.

21 PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG:
El físico alemán que aportó a los conocimientos del átomo el principio de incertidumbre que dice: “ Es imposible conocer con exactitud perfecta los dos factores que gobiernan el movimiento de un electrón, su posición y su velocidad”

22 ESTRUCTURA BÁSICA DEL ATOMO

23 PARTÌCULAS SUBATÒMICAS
Partícula subatómica PROTÓN + NEUTRÓN 0 ELECTRÓN - Símbolo p+ n0 e- Masa uma Masa real 1.672 x 10-24g 1.674 x 10-24g 9.109 x 10-28g Carga eléctrica en coulombs +1.6x sin carga -1.6x10 -19 Ubicación en el àtomo En el núcleo atómico Fuera del núcleo Descubridor Goldstein Chadwick Thomson Año 1886 1932 1897

24 ÀTOMO ES LA PARTE MAS PEQUEÑA DE UN ELEMENTO QUE SIGUE CONSERVANDO LAS PROPIEDADES DE ÈSTE.

25 PARTÌCULAS SUBATÒMICAS
Partícula subatómica PROTÓN NEUTRÓN ELECTRÓN Símbolo p+ n0 e- Masa relativa 1 cero Masa real 1.672 x 10-24g 1.674 x 10-24g 9.109 x 10-28g Carga relativa sin carga -1 Ubicación en el àtomo En el núcleo atómico Fuera del núcleo Descubridor Goldstein Chadwick Thomson Año 1898 1932 1896

26 ISÓTOPOS SON ÀTOMOS DE UN MISMO ELEMENTO QUE TIENEN EL MISMO NÙMERO DE PROTONES PERO DIFERENTE NÙMERO DE NEUTRONES

27 Isótopos usados en medicina
APLICACIONES Isótopos usados en medicina Una de las aplicaciones de los isótopos es la fotografía de rayos gamma, al paciente se le inyecta un isótopo que emita radiación gamma y se recoge la radiación emitida de forma que se obtiene una foto de la zona deseada, como por ejemplo el cerebro que se observa en la fotografía.

28 EJEMPLOS RADIOISÓTOPO USOS Carbono 14
Fechado radiactivo de fósiles y seres vivos. Uranio 238  Determinación de la edad de las rocas. Tecnecio 99  Formación de imágenes de cerebro, tiroides, hígado, riñón, pulmón y sistema cardiovascular Yodo 131  Diagnóstico de enfermedades de la tiroides. Fósforo 32  Detección de cáncer en la piel. Rastreo genético de DNA. Hierro 59  Detección de anemia Talio 201  Formación de imágenes del corazón

29 EN 1913 H. MOSELEY DESCUBRIÒ QUE LA LONGITUD DE ONDA DE LOS RAYOS “X” EN CADA ELEMENTO DEPENDÌA DE EL NÙMERO DE PROTONES EN EL NÙCLEO Y A ESTE NÙMERO DE PROTONES LO LLAMÒ: NÙMERO ATÒMICO ( Z )

30 Número atómico Es el número de protones de un átomo. Se representa con la letra Z y se escribe como subíndice a la izquierda del símbolo del elemento: ZX. Ejemplos: 1H, 8O, 26Fe.

31 EL NÙMERO ATÒMICO TAMBIEN ES IGUAL AL NÙMERO DE ELECTRONES EN EL ÀTOMO

32 UN ATOMO ES ELECTRICAMENTE NEUTRO CUANDO EL NÙMERO DE PROTONES ES IGUAL AL NÙMERO DE ELECTRONES

33 EL NÙMERO DE PROTONES DETERMINA LA IDENTIDAD DEL ELEMENTO

34 A LAS PARTÌCULAS QUE COMPONEN EL NÙCLEO SE LES LLAMA: NUCLEONES PROTONES Y NEUTRONES

35 AL NÙMERO TOTAL DE NUCLEONES SE LE LLAMA: NÙMERO MÀSICO ( A )

36 MASA ATÓMICA ES LA MASA PROMEDIO DE LOS ÁTOMOS DE UN ELEMENTO REFERIDA A LA MASA DE UN ÁTOMO DE CARBONO-12, NORMALMENTE SUELE LLAMARSE PESO ATÓMICO.

37 PARA DETERMINAR EL NÙMERO DE NEUTRONES : No. NEUTRONES = A - Z

38 NOTACIÒN ISÒTOPICA

39 COMPLETA LA SIGUIENTE TABLA
ELEMENTO SÍMBOLO No. ATÓMICO (Z) MASA ATÓMICA (A) No. DE PROTONES No. NEUTRONES n= A-Z NO. DE ELECTRONES NOTACIÓN ISOTÓPICA ZXA Sr 88 38 IODO 53 I 127 Tl 204 81 BARIO 137 56

40 MODELO ÁTOMICO ACTUAL

41 PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE SCHRÖDINGER
SCHRÖDINGER CONSIDERÓ A ELECTRÓN COMO UNA ONDA Y DESARROLLÓ UNA ECUACIÓN MATEMATICA EN LA CUAL DESCRIBE TANTO SU COMPORTAMIENTO ONDULATORIO COMO DE PARTÍCULA, EN ESTA ECUACIÓN INTRODUCE LOS SIGUIENTES NÚMEROS CUÁNTICOS:

42 NÚMEROS CUÁNTICOS

43 n= PRINCIPAL VALORES= 1,2,3….7 DEFINE: NIVEL ENERGETICO
No. MAX. DE ELECTRONES POR NIVEL N° e= 2n2

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45 l= No. CUANTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL
DETERMINA LA ENERGÍA ASOCIADA CON EL MOVIMIENTO DEL ELECTRÓN ALREDEDOR DEL NÚCLEO, POR LO TANTO INDICA EL TIPO DE SUBNIVELES . s= SPHERICAL orbital e max p= PRINCIPAL orbitales 6 e max d= DIFUSSE orbitales 10 e max f= FUNDAMENTAL 7 orbitales 14 e max

46 ORBITALES s Y p

47 ORBITALES d

48 ORBITALES f

49 MAGNÉTICO m REPRESENTA LA ORIENTACIÓN ESPACIAL DE LOS ORBITALES CONTENIDOS EN LOS SUBNIVELES ENERGETICOS CUANDO ÉSTOS SE ENCUENTRAN SOMETIDOS A UN CAMPO MAGNÉTICO

50 DE GIRO O SPIN VALORES= +1/2, -1/2 DEFINE: EL GIRO DEL ELECTRON
A FAVOR O EN CONTRA DE LAS MANECILLAS DEL RELOJ

51 CONFIGURACIÓN ELECTRONICA
REPRESENTACIÓN SIMBÓLICA DE LA DISPOSICIÓN DE LOS ELECTRONES DE UN ÁTOMO EN LOS DIFERENTES SUBNIVELES (s,p,d y f) UTILIZANDO EL DIAGRAMA DIAGONAL

52 DIAGRAMA DIAGONAL

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54 ORBITAL ES UN ESTADO DE ENERGÍA DENTRO DE UN ÁTOMO QUE PUEDE CONTENER COMO MÁXIMO: 2 ELECTRONES EL ORBITAL SE PUEDE ENCONTRAR: VACIO SEMILLENO LLENO

55 El principio de exclusión de Pauli quiere decir que no puede haber dos electrones en un mismo átomo con los cuatro valores de los números cuánticos iguales. Dentro de cualquier átomo 2 electrones se aparearan , cuando sus números cuánticos n,m,l sean iguales y sus números de spin sean + ½ y -1/2

56 REGLA DE HUND “LOS ELECTRONES TIENDEN A OCUPAR EL MÁXIMO NÚMERO DE ORBITALES EN UN SUBNIVEL DADO” EJEMPLO: 8 o

57 DIAGRAMA DE LEWIS ESTRUCTURA DE LEWIS:
Es un diagrama, donde el símbolo del átomo es rodeado por puntos, aspas o círculos que correspondan al número de electrones de valencia del elemento. Ejm:

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