Propiedades Eléctricas de la Materia Profesor: Matías Hernández Sepúlveda

Electricidad Tales de Mileto  Al frotar el ámbar con piel de animal, éste atrae materiales ligeros. William Gilbert  Alguno cuerpos adquieren “electricidad”: Materiales eléctricos  Cuerpos que no adquieren electricidad: cuerpos no eléctricos

¿Qué es carga eléctrica?  La carga eléctrica es una magnitud física característica de los fenómenos eléctricos.  La carga eléctrica es una propiedad de los cuerpos. Cualquier trozo de materia puede adquirir carga eléctrica. ¿Qué es electricidad estática?  Es la carga eléctrica que se mantiene en estado estacionario (en reposo) sobre un objeto, causada por la pérdida o ganancia de electrones

Electricidad Charles Du Fay  Existencia de dos clases de electricidad obtenida por frotamiento: resinosa y vítrea.  Si acerco dos cuerpos que se electrizan como el ámbar, estos se repelen.  Si acerco un cuerpo que se electriza como el ámbar y otro como el vidrio estos se atraen.

Electricidad Benjamín Franklin  Puso de manifiesto la repulsión entre cuerpos cargados de electricidad del mismo signo, y la atracción de cuerpos con signos distintos.

Electricidad “Manifestación de la materia” Materia Átomos Cargas positivas Cargas negativas Protones Electrones Neutrones Neutro

Formas de electrizar un cuerpo Frotamiento  Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros, ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.

Formas de electrizar un cuerpo Contacto  Se puede cargar un cuerpo neutro con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si se toca un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero debe quedar con carga positiva.

Formas de electrizar un cuerpo Inducción  Cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y las del cuerpo neutro.

Fuerza Eléctrica Charles Coulomb 1° A mayor magnitud de las cargas que estén interactuando, mayor será la intensidad de la fuerza entre ellas. 2° A mayor distancia entre las cargas, menor la intensidad de la fuerza eléctrica. 3° La fuerza eléctrica entre partículas es repulsiva cuando son del mismo signo, y atractiva si son de signos distintos

Modelo atómico de Thomson Modelo de esfera maciza o “budín de pasas”  En el año 1897 Thomson pensaba que el átomo era una esfera electrizada positivamente, en la cual estaban distribuidas en forma homogénea las cargas negativas.  Para que Thomson pudiera desarrollar su teoría realizó un experimento con rayos catódicos.

RAYOS CATÓDICOS  ¿Qué es el ánodo? un electrodo metálico con carga positiva.  ¿Qué es un cátodo? Un electrodo metálico con carga negativa.  El ánodo actúa como un acelerador y concentrador de los electrones, creando una corriente de electrones dirigida a la pantalla.  Un campo magnético va guiando los electrones de derecha a izquierda y de arriba hacia abajo.

Descubrimiento del electrón  Thomson demostró en un tubo de descarga la existencia de partículas mucho más pequeñas que el átomo, cargadas negativamente llamadas electrón.  Determinó la relación entre masa y carga del electrón demostrando que es constante independiente del metal del que estuviera hecho el cátodo.  Luego, Robert Millikan mediante la relación calculó la masa del electrón que corresponde a 9,10x g  Posteriormente, a los rayos catódicos se les dio el nombre de electrones.

Modelo Atómico de Rutherford  Ernest Rutherford en 1911 concibió un experimento que consistía en lanzar partículas alfa (iones positivos de helio) contra una finísima película de oro y otros metales.

Modelo Atómico de Rutherford  Lo que se esperaba del modelo de Thomson  Resultados del experimento actual  Modelo de Rutherford

Para Rutherford, el átomo era un sistema planetario de electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con carga eléctrica positiva. Los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares. Para Rutherford, el átomo era un sistema planetario de electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con carga eléctrica positiva. Los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares.

El error de Rutherford  No contempló que toda partícula cargada eléctricamente como el electrón debe perder energía continuamente por emisión de energía radiante. El electrón en su movimiento debe emitir y liberar energía, lo que acabaría cayéndose sobre el núcleo en una trayectoria en espiral.

Modelo Atómico de Bohr  Según Bohr en el año 1913 formuló que los electrones sólo pueden describir ciertas órbitas circulares de forma estable. Estas órbitas tienen una energía determinada.  Si el electrón absorbe suficiente energía (al excitar el átomo) salta a una órbita más externa (más alejada del núcleo), y sólo vuelve a una órbita permitida si emite la energía absorbida en forma de radiación electromagnética.

Planteamiento para el átomo de Hidrógeno  El átomo de hidrógeno tiene un electrón que está girando en la primera órbita alrededor del núcleo. Esta órbita es la de menor energía.  Debido a su simplicidad, el modelo atómico de Bohr es utilizado frecuentemente como una simplificación de la estructura de la materia.

Espectros de emisión  En condiciones normales los electrones ocupan los niveles de menor energía posible. Así se habla que los electrones están en el estado fundamental.  Los átomos pueden absorber energía (como recibir energía de una llama). Cuando lo hacen se dice que los electrones están en un estado excitado.

 Cuando un electrón gana energía se dice que libera energía radiante.  Cuando un electrón pierde energía se dice que emite energía radiante.

Átomos, iones y moléculas

Átomo Elemento

Átomos, iones y moléculas

¿Cómo se representa el átomo de un elemento?

¿Qué indica la información de este elemento?

¿Cómo se representa el átomo de un elemento?  Número másico (A) Corresponde a la masa del elemento, es decir, a la suma de protones y neutrones que tiene.  Número atómico (Z) Corresponde a la cantidad de protones que tiene un elemento. En estado neutro la cantidad de protones es igual a la cantidad de electrones.

Átomo Neutro  Gana electrones Ion positivo Catión (+)  Pierde electrones Ion negativo Anión (-) Z = número de protones Número de electrones

Ejercitemos:

SímboloAZp+p+ n0n0 e- Na Ca Cl S F-F Be