MODELOS ATÓMICOS

Unidad Didáctica: Propiedades Atómicas

CONTENIDOS OBJETIVOS

Conceptual: •Concepto de átomo•Concepto de modelo•Teorías

Definir concepto de átomo y modelo.Identifiquen aspectos básicos de las teorías atómicas

Procedimental:•Trabajo individual•Power Point

Aplicar los conceptos trabajados en actividades proyectadas a través de una presentación power point.

Actitudinal:Valorar y participar

•Valorar el conocimiento y desarrollo de los contenidos trabajados durante la clase.

•Participar activamente en cada una de las actividades de la clase

Teoría Atómica

¿Constitución de la materia?

Estructura AtómicaConceptos Tipos de átomos

ÁTOMO

Origen del Concepto Átomo

Demócrito: Siglo IV (A.C.) Fundador de la Escuela Atomista

los átomos son indivisibles (átomo), y se distinguen por forma, tamaño, orden y posición.

Los átomos pueden ensamblarse, aunque nunca fusionarse.

Diferencia entre átomos del alma (psyché) y del cuerpo (Soma)

¿Qué es un modelo en Ciencias?

Un modelo es una representación de una unidad u estructura, basado en el desarrollo de una investigación empírica científica (metodología científica).

Sus representaciones pueden ser esquemáticas, en base a postulados, matemáticas, etc.

Teoría o Modelo Atómico de Dalton (1808)

John Dalton enunció unos postulados que le han valido el titulo de "padre de la teoría atómica-molecular". Dalton trató de buscar la explicación de las leyes ponderales que experimentalmente habían comprobado él y otros químicos europeos.

Leyes Aplicadas (ponderales)al Desarrollo del Modelo Atómico de Dalton

-Leyes de Boyle y Charles.

-La Ley de Gay-Lussac

-La Ley de conservación de la masa

-- La ley de composición constante o de Proust

-- La ley de las proporciones múltiples o de Dalton

Postulados de la Teoría Atómica de DaltonLos elementos están formados por

partículas muy pequeñas, llamadas átomos, que son indivisibles e indestructibles.

Todos los átomos de un elemento tienen la misma masa atómica.

Los átomos se combinan en relaciones sencillas para formar compuestos.

Los cuerpos compuestos están formados por átomos diferentes; las propiedades del compuesto dependen del número y de la clase de átomos que tenga.

Representación de las combinaciones de los átomos de Hidrógeno y Oxígeno para formar moléculas de Agua

Aporte del Modelo Atómico de Dalton

Primer intento por comprender la constitución básica de la materia.

Confirma las leyes Teóricas planteadas previamente.

Nace la escala química de Masa Atómicas (ya que le asignó al átomo de hidrógeno un peso de uno; el peso atómico del oxígeno resultaría dieciséis.

Dalton permitió la creación de la química como ciencia exacta y matemática.

Supuso que la fórmula del agua era HO

Limitaciones del Modelo de Dalton

La Ley de Lavoisier no es totalmente cierta, porque toda reacción química lleva consigo un intercambio de energía y la producción de energía supone pérdida de masa, según la ecuación de Einstein: E = m×c2

La idea de Dalton de que los átomos de cada elemento son todos iguales es falsa, pues la mayor parte de los elementos están formados por isótopos, cosa que Dalton desconocía (pueden variar en su número másico).

No explica la naturaleza eléctrica de la Materia, el porqué los cuerpos se atraen o se repelen.

Teoría Atómica de Joseph John Thomson

Utiliza Tubos de Rayos Catódicos, en los cuales estudia el comportamiento de los gases

Descubrió que los rayos catódicos estaban formados por partículas cargadas negativamente (hoy en día llamadas electrones), de las que determinó la relación entre su carga y masa. En 1906 le fue concedido el premio Nobel por sus trabajos.

Diseño Experimental de Joseph John Thomson (1856-1940)

Millikan calculó experimentalmente el valor de la carga eléctrica negativa de un electrón mediante su experimento con gotas de aceite entre placas de un condensador. Dió como valor de dicha carga e = 1,6×10-19 culombios.

Thomson considera el átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como pequeños granitos. Al modelo se le da el nombre de “Budín de Pasas”

¿Cómo es el átomo de Thompson?

Aporte del Modelo Atómico de Thomson

Descubre la primera partícula sub-atómica… el electrón.

Determina la relación carga masa del Electrón

Intuye la presencia de otra partícula sub-atómica…el protón

EXPERIMENTO DE RUTHERFORD (1911)

LANZAMIENTO DE PARTÍCULAS (a CON CARGA POSITIVA) SOBRE UNA LÁMINA FINA DE ORO Y RODEADA DE UN NEGATIVO

FOTOGRÁFICO PARA EVIDENCIAR LOS IMPACTOS.

MODELOS ATÓMICOS

RESULTADOS:LA MAYORÍA DE LAS PARTÍCULAS a TRASPASAN LA LÁMINA DE ORO.

UNA MINORÍA SE VEN DESPLAZADAS.

ALGUNA INCLUSO REBOTA HACIA ATRÁS.

MODELOS ATÓMICOS

CONCLUSIONES: LA MAYORÍA DE LAS PARTÍCULAS a TRASPASAN LA LÁMINA DE ORO.

UNA MINORÍA SE VEN DESPLAZADAS.

ALGUNA INCLUSO REBOTA HACIA ATRÁS.

El núcleo es mayoritariamente hueco.

Porque rozan o chocan con algunos núcleos.

Porque chocan de frente con los núcleos.

Modelo atómico de Bohr

En 1913 Niels Bohr discípulo de Rutherford propone un nuevo modelo para el átomo de Hidrógeno aplicando acertadamente la Teoría Cuántica de la radiación de Planck.

Mecano CuánticoEs un modelo matemático probabilístico.Está basado en los principios de Louis

de Broglie, Werner Heisenberg y Erwin Schrodinger.

Establece el concepto "orbital".

Estructura AtómicaEl ÁTOMO unidad básica de toda la

materia.

Partículas subatómicas

Partícula Carga Masa

Protón (p+) +1 1

Neutrón (n) 0 1

Electrón (e-) -1 1/1840

Conceptos

Número atómico (Z): Indica el nº de protones del núcleo

Z = p+

Átomo neutro p+ = e-

Z = p+ = e-

11Na :

19K :

17Cl:

Nº Protones 11

Nº Electrones 11

Nº Protones 19

Nº Electrones 19

Nº Protones 17

Nº Electrones 17

Número másico (A): Es la suma entre los protones y neutrones.

A = p+ + n0

Como Z = p+ se cumple A = Z + n0

Despejando los p+ + n0 tenemos

p+ = A - n0 n0 = A – p+

Representación del átomo de un elemento

A = Nº másicoZ = Nº atómicoX = Carga iónicaY = Atlomicidad

MODELOS ATÓMICOS

PROTONES:ELECTRONES:NEUTRONES:

11 11

12

Iones

Catión: - pierden electrones - Tienen Carga positiva

Ej: 11Na+

Anión: - Ganan electrones - Tienen carga negativaEj: 17Cl-

Determinación de partículas atómicas

Protones Neutrones Electrones

22 26 22

Protones Neutrones Electrones

35 44 36

Protones Neutrones Electrones

12 12 10

Br-

Mg2+

Ti

79

24

48

35

12

22

Tipos de átomosIsótopos: - Átomos de un mismo

elemento- Tienen = Z y ≠ A

Isóbaros: - Átomos de distintos elementos- Tienen = A y ≠ Z

Isótonos: - Átomos de distintos elementos- Tienen = n, ≠ Z y ≠ A

Lo anterior se puede resumir en la siguiente sigla:

PANP = Protones (número atómico)= Isótopo

A = número másico = Isóbaro

N = neutrones = Isótono

IsoelectrónicosSon átomos que tienen igual números de

electrones.Ejemplo

10Ne; 11Na+; 12Mg2+; 9F- = 10 e-

MODELO ATÓMICO NUCLEAR (ACTUAL)

EN EL ÁTOMO ENCONTRAMOS DOS REGIONES:

EL NÚCLEO: pequeño, con casi toda la masa y contiene los PROTONES (+) y los NEUTRONES (0). La masa del neutrón es ligeramente mayor que la del protón.

LA CORTEZA: muy voluminosa, sin apenas masa y contiene los ELECTRONES (-).

LOS ÁTOMOS CONTIENEN EL MISMO

NÚMERO DE PROTONES QUE DE

ELECTRONES PARA CONSEGUIR UN

EQUILIBRIO ELÉCTRICO.

MASA ATÓMICA

Relativizadas a un átomo muy importante en la naturaleza.

Son masa atómicas relativas

CARBONO (C12) :

Z = 6A = 12

1,66.10-27 Kg.