UNIDAD 1: EL ÁTOMO Y EL SISTEMA PERIÓDICO FÍSICA Y QUÍMICA 4º DE E.S.O. 1er TRIMESTRE UNIDAD 1: EL ÁTOMO Y EL SISTEMA PERIÓDICO U 1_2_LOS ESPECTROS ATÓMICOS Y EL MODELO DE BOHR http://www.alonsoformula.com/FQESO/modelos_atomicos.htm

Bloque 2. La materia Modelos atómicos. Sistema Periódico y configuración electrónica Criterios de evaluación y Estándares de aprendizaje evaluables 1. Reconocer la necesidad de usar modelos para interpretar la estructura de la materia utilizando aplicaciones virtuales interactivas para su representación e identificación. CMCT, CD, CAA. 1.1. Compara los diferentes modelos atómicos propuestos a lo largo de la historia para interpretar la naturaleza íntima de la materia, interpretando las evidencias que hicieron necesaria la evolución de los mismos. 2. Relacionar las propiedades de un elemento con su posición en la Tabla Periódica y su configuración electrónica. CMCT, CAA. 2.1. Establece la configuración electrónica de los elementos representativos a partir de su número atómico para deducir su posición en la Tabla Periódica, sus electrones de valencia y su comportamiento químico. 2.2. Distingue entre metales, no metales, semimetales y gases nobles justificando esta clasificación en función de su configuración electrónica. 3. Agrupar por familias los elementos representativos y los elementos de transición según las recomendaciones de la IUPAC. CMCT, CAA 3.1. Escribe el nombre y el símbolo de los elementos químicos y los sitúa en la Tabla Periódica.

0.- ANTECEDENTES DE LOS MODELOS DEL ÁTOMO

2. LOS ESPECTROS ATÓMICOS Y EL MODELO DE BOHR 2.1. INCONSISTENCIAS DEL MODELO DE RUTHERFORD Primer problema Según la física clásica, una partícula cargada que gira, está sometida a una aceleración, y por ello pierde energía. Por lo tanto, el electrón, en su giro, perdería energía potencial gradualmente y colisionaría con el núcleo, siendo imposible que el átomo fuera estable

No podía explicar por qué se producían los espectros atómicos 2. LOS ESPECTROS ATÓMICOS Y EL MODELO DE BOHR 2.1. INCONSISTENCIAS DEL MODELO DE RUTHERFORD Segundo problema No podía explicar por qué se producían los espectros atómicos

2. LOS ESPECTROS ATÓMICOS Y EL MODELO DE BOHR 2.1. INCONSISTENCIAS DEL MODELO DE RUTHERFORD Cuando la luz blanca pasa a través de un prisma (como se muestra en la figura anterior), bandas de luz brillante con colores diferentes se observan contra un fondo negro.

¿Por qué? 2. LOS ESPECTROS ATÓMICOS Y EL MODELO DE BOHR 2.1. INCONSISTENCIAS DEL MODELO DE RUTHERFORD Segundo problema ¿Por qué? Espectro de emisión del hidrógeno Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un tubo de vidrio que contiene gas de hidrógeno a baja presión el tubo emite luz azul. Cuando esta luz pasa a través de un prisma (como se muestra en la figura anterior), cuatro bandas estrechas de luz brillante se observan contra un fondo negro. https://www.youtube.com/watch?v=OJzW2RoZq1Y

Las órbitas están cuantizadas 2. LOS ESPECTROS ATÓMICOS Y EL MODELO DE BOHR 2.2. EL MODELO ATÓMICO DE BOHR Bohr supone que los electrones pueden giran alrededor del núcleo únicamente en ciertas órbitas concretas de radios determinados, denominadas órbitas estacionarias. En tales órbitas el electrón no absorbe ni emite energía y se encuentra estable (ya que la energía cinética del electrón compensa exactamente la atracción electrostática entre las cargas opuestas de núcleo y electrón). Los electrones solo pueden tener los niveles de energía correspondientes a dichas “órbitas permitidas” Las órbitas están cuantizadas

El modelo cuantizado del átomo 2. LOS ESPECTROS ATÓMICOS Y EL MODELO DE BOHR 1913 2.2. EL MODELO ATÓMICO DE BOHR El modelo cuantizado del átomo Un electrón cambia de órbita en un salto cuántico repentino. Cuando el átomo absorbe la radiación electromagnética o fotón (2), el electrón (1) cambia de una órbita interior a una exterior (3). La diferencia de energía entre las órbitas inicial y final es la misma que la energía absorbida http://www.youtube.com/watch?v=dYoO5YWLd7k Cuando el electrón vuelve (4), la diferencia de energía entre las órbitas exterior e interior es emitida por el átomo en la forma de radiación electromagnética o de fotón (5). http://www.youtube.com/watch?v=aRLAYJGmpwQ

El modelo cuantizado del átomo 2. LOS ESPECTROS ATÓMICOS Y EL MODELO DE BOHR 1913 2.2. EL MODELO ATÓMICO DE BOHR El modelo cuantizado del átomo 1913

Niels Bohr Cada línea del espectro es consecuencia de un salto de un nivel energético a otro. Cuando los electrones vuelven a órbitas interiores, la diferencia de energía entre las órbitas exterior e interior es emitida por el átomo en la forma de radiación electromagnética o fotones. Cuando esta luz pasa a través de un prisma, bandas de luz brillante se observan contra un fondo negro.

Ejemplos de espectros de emisión Oxygen spectrum Neon spectrum Hg He H Na K Li Ba https://www.youtube.com/watch?v=QI50GBUJ48s

Absorption Spectra El espectro de absorción se produce cuando un gas transparente y relativamente frío absorbe parte de la luz en el espectro continuo de una fuente más caliente. Se presenta como una serie de líneas negras superpuestas en el espectro continuo. Las líneas negras corresponden a las energías absorbidas.

Espectros de absorción y emisión Spectra of Mercury

¿Qué nos podremos encontrar en el córazón de un átomo?

Limitaciones del modelo de Bohr 3. EL MODELO MECANO-CUÁNTICO DEL ÁTOMO Limitaciones del modelo de Bohr Esas evidencias hicieron necesaria la evolución del modelo de Bohr En 1924 Louis de Broglie había introducido la idea de que las partículas, tales como los electrones, se podrían describir no sólo en forma de partículas, sino también como ondas Una partícula ocupa un lugar en el espacio y tiene masa, mientras que una onda se extiende en el espacio caracterizándose por tener una masa nula

Limitaciones del modelo de Bohr 3. EL MODELO MECANO-CUÁNTICO DEL ÁTOMO Limitaciones del modelo de Bohr Esas evidencias hicieron necesaria la evolución del modelo de Bohr El principio de incertidumbre Heisenberg establece la imposibilidad de que determinados pares de magnitudes físicas sean conocidas con precisión. Por ejemplo, no podemos saber a la vez la posición de un electrón y su energía Por lo tanto no es posible asignar una trayectoria definida a una partícula. Sí se puede decir que hay una determinada probabilidad de que la partícula se encuentre en una determinada región del espacio en un momento determinado.