Tema 4. los átomos y su complejidad

LA MATERIA ¿ES LA MATERIA INDIVISIBLE? ¿Qué ocurriría si dividiéramos una sustancia muchas veces? En la antigua Grecia, Leucipo y Demócrito pensaban que, si se dividía la materia de forma sucesiva, se obtendría finalmente una porción indivisible a la que llamaron ÁTOMO (“que no se puede cortar”)

LA MATERIA EXISTEN FENÓMENOS COTIDIANOS QUE INDUCEN A PENSAR QUE LA MATERIA ESTÁ CONSTITUIDA POR PARTÍCULAS: Si añadimos una gota de tinta a un recipiente con agua, la gota se expande por todo el recipiente Si añadimos sal a un vaso de agua, toda adquiere sabor salado

LA MATERIA ESTOS FENÓMENOS SE INTERPRETAN FÁCILMENTE CONSIDERANDO QUE LA MATERIA ESTÁ CONSTITUIDA POR PARTÍCULAS Estas partículas se distribuyen por todo el recipiente que las contiene Estas partículas constituyen la materia y son los átomos. Su tamaño es muy pequeño (del orden de 10-10 m) y sólo se pueden ver con microscopios de efecto túnel

LA MATERIA Átomos de cobre y de hierro vistos con microscopio de efecto túnel

1. Los modelos atómicos MODELO ATÓMICO DE DALTON (1810) 1ª teoría atómica La materia está constituida por átomos Los átomos son indivisibles y no se modifican las reacciones químicas Los átomos de un mismo elemento químico son iguales y los de elementos diferentes son diferentes Los compuestos están formados por la unión de átomos de distintos elementos Cuando dos o más átomos se combinan para formar un mismo compuesto, lo hacen en una relación de números enteros sencillos En las reacciones químicas, los átomos no se crean ni se destruyen: sólo cambian su distribución

1. Los modelos atómicos MODELO ATÓMICO DE DALTON (1810) Dalton sostenía que la materia era continua Las partículas de las que habla la teoría cinética de la materia son los átomos y moléculas que conforman la materia

1. Los modelos atómicos THOMSON EXPERIMENTO: Realizó descargas eléctricas en gases y demostró que se producían partículas con carga eléctrica negativa, a los que denominó electrones y concluyó que formaban parte del átomo

1. Los modelos atómicos THOMSON MODELO: Átomo formado por partículas con carga eléctrica negativa (electrones), inmersas en un fluido con carga eléctrica positiva, que da como resultado un átomo eléctricamente neutro. El descubrimiento del electrón indica que el átomo no es indivisible: existen partículas subatómicas Supuso que casi toda la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que debía ocupar la mayor parte del volumen del átomo

1. Los modelos atómicos Los fenómenos eléctricos manifiestan la carga eléctrica de la materia La carga eléctrica es una magnitud física que, en el S.I., se mide en culombios (C) Existen dos tipos de carga eléctrica: negativa y positiva Cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen Modelo de Thomson tuvo gran aceptación durante un tiempo, pero una serie de experimentos pusieron pronto en duda su validez

1. Los modelos atómicos LA FORMACIÓN DE IONES Un ión es un átomo que ha ganado o perdido electrones Cuando un átomo pierde electrones, queda con una carga neta positiva  CATIÓN Cuando un átomo gana electrones, queda con una carga neta negativa  ANIÓN Un átomo que posee igual número de cargas eléctricas positivas y negativas se dice que es NEUTRO

1. Los modelos atómicos RUTHERFORD EXPERIMENTO: Rutherford propuso este modelo a partir de su experimento bombardeando partículas alfa sobre una lámina muy delgada de oro  la mayoría de las partículas atravesaron las láminas sin desviarse, algunas se desviaron un poco de su dirección y unas pocas rebotaron

1. Los modelos atómicos RUTHERFORD MODELO: Sitúa la mayor parte de la masa concentrada en una zona muy pequeña del átomo (donde chocan y rebotan las partículas) El resto del átomo está prácticamente vacío Los electrones se encuentran alrededor del núcleo

1. Los modelos atómicos LOS NEUTRONES La masa de los protones y electrones por sí sola no coincidía con la masa total del átomo, por lo que Rutherford supuso que en el núcleo debían existir otras partículas subatómicas a las que llamó neutrones Posteriormente se descubrió que los neutrones son partículas sin carga eléctrica, con una masa un poco mayor que la de los protones, y que se encuentran junto a estos en el núcleo.

1. Los modelos atómicos MODELO ATÓMICO NUCLEAR Distingue dos partes en el átomo: núcleo y corteza NÚCLEO: concentra la mayor parte de la masa Muy pequeño Contiene dos tipos de partículas: Protones: Con carga eléctrica positiva Neutrones: Eléctricamente neutros CORTEZA: Zona donde se encuentran los electrones, con carga eléctrica negativa ÁTOMO ELÉCTRICAMENTE NEUTRO: CONTIENE EL MISMO NÚMERO DE PROTONES QUE DE ELECTRONES

1. Los modelos atómicos MODELO DE BOHR No modifica el modelo del núcleo de Rutherford  Sí explica cómo se distribuyen los electrones: Giran alrededor del núcleo en órbitas circulares o capas Cada órbita se caracteriza por un valor energético llamado “nivel de energía” En cada nivel de energía sólo puede existir un número limitado de electrones Los electrones pueden absorber energía para saltar a otra capa que tenga espacio disponible (en este caso, los electrones adquieren energía)

1. Los modelos atómicos MODELO DE BOHR

1. Los modelos atómicos CORTEZA ATÓMICA OCUPA CASI TODO EL VOLUMEN DEL ÁTOMO SU MASA ES MUY INFERIOR A LA DEL NÚCLEO LOS ELECTRONES ESTÁN DISTRIBUIDOS POR CAPAS. CADA CAPA ALBERGA UN NÚMERO MÁXIMO DE ELECTRONES LLENADO DE ORBITALES: SIGUE UN ORDEN DETERMINADO

1. Los modelos atómicos CORTEZA ATÓMICA 1s 2 2s / 2p 2/6 8 3s/3p/3d Nivel de energía Subniveles de energía Nº máx electrones en el subnivel Nº máximo de electrones en el nivel Nivel 1 (capa K) 1s 2 Nivel 2 (capa L) 2s / 2p 2/6 8 Nivel 3 (capa M) 3s/3p/3d 2/6/10 18 Nivel 4 (capa N) 4s/4p/4d/4f 2/6/10/14 32

1. Los modelos atómicos CORTEZA ATÓMICA: orden de llenado

1. Los modelos atómicos MODELO DEL ELECTRÓN DESLOCALIZADO NUBE DE CARGA: ZONAS DE MÁXIMA PROBABILIDAD DE ENCONTRAR AL ELECTRÓN LLENADO DE ORBITALES: SIGUE UN ORDEN DETERMINADO