CLASE Nº 1 Teoría Atómica

HABILIDADES Las habilidades que se desarrollarán en esta clase son: Reconocimiento Comprensión Aplicación

CONTENIDOS Historia de la Química. Modelos atómicos de Dalton, Thomson, Rutherford-Bohr, Mecano cuántico. Número atómico. Número másico. Átomo neutro, iones positivos y negativos. Isótopos, isóbaros e isótonos.

Aprendizajes esperados Conocer la historia de la Química. Conocer y diferenciar los distintos modelos atómicos. Conocer el concepto de número atómico. Conocer el concepto de número másico. Establecer el número de partículas atómicas (protones, neutrones y electrones).

Estructura de la materia La primera idea sobre la estructura de la materia surgió con los filósofos griegos Demócrito y Leucipo el año 450 a.C. Ellos sugirieron que, al dividir cualquier sustancias, se debería llegar a la unidad mínima constituyente e indivisible, el ”ÁTOMO” Éste fue el primer modelo atómico propuesto.

Modelos Atómicos Dalton

Primer modelo atómico La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables,

DALTON El átomo es la mínima porción de materia que no puede dividirse por ningún proceso conocido. Los átomos de un mismo elemento son iguales tanto en masa, tamaño como en sus demás propiedades. Los átomos de elementos diferentes son también diferentes en todas sus propiedades. Los átomos se combinan entre sí en relaciones enteras sencillas para formar compuestos

Tubo de descarga No dependen del tipo de gas encerrado en el tubo Se desvían hacía el polo positivo cuando se someten a la acción de un campo eléctrico. Pueden desviarse por la acción de un campo magnético Provocan la aparición de sombras Pueden poner al rojo una barra de mica que se interponga en su camino La relación carga/masa es independiente de la naturaleza del gas

Tubo de descarga

Modelos Atómicos Thomson “budín de pasas”

Modelos Atómicos Rutherford-Bohr “modelo planetario”

Modelo nuclear

El electrón se encuentra girando alrededor de del núcleo; describiendo órbitas circulares de forma similar a los planetas que giran alrededor del sol; denominándose Sistema planetario en miniatura. La fuerza centrífuga que desarrolla al girar el electrón, contrarresta la fuerza de atracción electrostática que ejerce el núcleo (+) sobre el electrón (-). El diámetro del átomo es aproximadamente unas 10000 veces mayor que el diámetro del núcleo. Por lo tanto, el átomo es prácticamente hueco, al poseer espacios interatómicos.

BOHR

Mientras los electrones permanezcan en un mismo nivel de energía (llamados estados estacionarios por Bohr) no ganan ni pierden energía. Un electrón puede cambiar de un nivel a otro dentro de un mismo átomo ganando o perdiendo una cantidad de energía igual a la diferencia existente entre ambos estados. De este modo, todo cambio energético del electrón corresponderá a saltos que haga entre los estados estacionarios.

CUANTOS O FOTONES Un átomo sólo emite energía cuando un electrón salta de un nivel de energía superior a otro inferior y absorbe energía en caso contrario. La energía emitida o absorbida por el átomo recibe el nombre de fotón o cuanto de luz.

Modelos Atómicos Mecánico Cuántico

Modelo Mecano Cuántico (actual): Este modelo esta basado en los siguientes principios: En 1924 Louis de Broglie (Premio Nobel 1921) propuso que el electrón tendría propiedades ondulatorias y de partícula (al igual que la energía lumínica). En 1926 Werner Heisenberg (1901-1976) formula el Principio de Incertidumbre, el cual establece que es imposible determinar simultáneamente la posición y la velocidad exacta de un electrón.

En 1927 Erwin Schrodinger (1887-1961) propone una ecuación matemática que da al electrón el carácter de onda y de partícula simultáneamente, ya que incluye la masa del electrón y una expresión que puede considerarse la amplitud de la onda de dicha partícula.

E Pregunta P.S.U. Reconocimiento 1. Con su experiencia, Rutherford A) comprobó que en el núcleo atómico están incrustados los electrones B) descubrió el electrón. C) descubrió el neutrón. D) descubrió el protón. E) comprobó que el núcleo atómico está separado de los electrones. E Reconocimiento

Partícula Carga Masa Protón +1 1 Neutrón 0 1 Electrón -1 1/1840 PARTÍCULAS ATÓMICAS Partícula Carga Masa Protón +1 1 Neutrón 0 1 Electrón -1 1/1840

Estructura atómica

1ª Gran Idea: Átomos, Moléculas e iones Rutherford. Los átomos consisten de un núcleo rodeado de electrones. El número de protones definen el elemento. Los átomos son neutros, la diferencia de protones y electrones determina la carga de los iones.

Microscopia de barrido de tunel

¿Podemos ver átomos? Átomos de Níquel Imágenes obtenidas con Microscopio de Barrido de Efecto Túnel

...vemos átomos... Superficie de átomos de Níquel con un átomo de Xenón unido

... y más átomos... Átomos de platino

...“escribimos” con átomos... Átomos de Xenón sobre superficie de Níquel

...en varios idiomas... Átomos de Hierro sobre superficie de átomos de cobre

...¡y también vemos moléculas! Moléculas de monóxido de carbono sobre superficie de platino

La estructura de los átomos Partícula Símbolo Carga Absoluta (C) Relat. Masa Absoluta (g) Relativa Electrón e- -1.60 x10-19 -1 9.11 x 10-28 Protón p+ 1.60 x10-19 +1 1.673x10-24 1 Neutrón n0 1.675x10-24 Átomo de hidrógeno

B Pregunta P.S.U. Reconocimiento 3. El modelo atómico relacionado con el Sistema Solar tiene que ver con A) Thomson. B) Rutherford. C) Croques. D) Franklin. E) Newton. B Reconocimiento

Términos en teoría atómica NÚMERO ATÓMICO (Z) Es el número de protones que posee un átomo y es lo que identifica a un elemento. En un átomo neutro, la cantidad de protones es igual a la cantidad de electrones.

Número atómico y número de masa Z = Número atómico El número de protones determina la identidad del átomo A = Número de masa

Nº Protones 11 Nº Electrones 11 Nº Protones 19 Nº Electrones 19 11N: 19K : 17C:

NÚMERO MÁSICO (A) El número másico es la suma de protones y neutrones. En él se expresa la composición nuclear que determina la masa atómica. C 14 : Protones + Neutrones = 14 n0 = A - p+

ÁTOMO NEGATIVO El número de electrones es mayor con respecto al número de protones. También se llama Anión. ÁTOMO NEUTRO Es aquél en el cual el número de protones es igual al número de electrones. ÁTOMO POSITIVO El número de electrones es menor en comparación al número de protones. También se llama Catión.

C Pregunta P.S.U. Comprensión 7. Si un átomo neutro pierde un electrón A) su carga total no se altera. B) su carga total quedará negativa. C) su carga total queda positiva. D) su masa total disminuye considerablemente. E) resulta un anión. C Comprensión

Determinación de partículas atómicas Protones Neutrones Electrones 12 10 Protones Neutrones Electrones 35 44 36 Protones Neutrones Electrones 8 10 Protones Neutrones Electrones 22 26

Iones Cationes Aniones

E Pregunta P.S.U. Aplicación 10. En un átomo neutro con 22 electrones y 26 neutrones, su número atómico y número másico son respectivamente A) 22 y 26 B) 26 y 48 C) 26 y 22 D) 48 y 22 E) 22 y 48 E Aplicación

Isótopos

ISÓTOPOS Átomos que presentan igual número atómico, pero distinto número másico. Se establece en átomos de un mismo elemento. Ejemplo: 15 16 17 O O O 8 8 8

Isótopos comunes Isótopo Abundancia Relativa (%) Masa (uma) 99.985 1.007825 0.015 2.01410 7.42 6.01512 92.58 7.01600 19.7 10.0129 80.3 11.00931

ISÓBAROS Átomos que presentan igual número másico y distinto número atómico. Ejemplo: 14 14 C N 6 7

ISÓTONOS Son átomos que presentan distinto número másico, distinto número atómico, pero tienen igual número de neutrones. Ejemplo: 11 12 B C 5 6

C Pregunta P.S.U. Aplicación 12. Un átomo posee 19 protones, 20 neutrones y 19 electrones. ¿Cuál de los siguientes átomos es su isótono? A) 19A21 B) 19B20 C) 18C38 D) 39D58 E) 20E39 C Aplicación

ISÓBAROS, ISÓTOPOS e ISÓTONOS Identifique cuál (es) de las siguientes parejas son Isóbaros, Isótopos o Isótonos. Isótopos Isóbaros

Isótopos Isótonos Isóbaros

Síntesis de contenidos Teoría atómica Átomo Partículas subatómicas Electrón Protón Neutrón Pérdida Ganancia Nº atómico Nº másico Catión Anión