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EL ÁTOMO DIVISIBLE
MODELOS ATÓMICOS
Alicia Díaz
TEORIA ATÓMICA DE DALTON 1808
Alicia Díaz
TEORIA ATÓMICA DE DALTON
1. La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas átomos.
2. Hay distintas clases de átomos. Todos los átomos de un elemento poseen las mismas propiedades químicas. Los átomos de elementos distintos tienen propiedades
diferentes.
Alicia Díaz
TEORIA ATÓMICA DE DALTON
3. Los compuestos se forman al combinarse los átomos de dos o más elementos en proporciones fijas y sencillas.
4.En las reacciones químicas, los átomos se intercambian de una a otra sustancia, pero ningún átomo de un elemento desaparece ni se transforma en un átomo de otro elemento.
Alicia Díaz
DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN
• 1897 JOSEPH JOHN THOMSON ESTUDIANDO LA DESVIACIÓN DE LOS RAYOS CATÓDICOS EN PRESENCIA DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS, COMPROBÓ QUE TENÍAN CARGA ELÉCTRICA NEGATIVA
• LAS PROPIEDADES DE LOS RAYOS CATÓDICOS SE PODÍAN EXPLICAR SI ESTUVIERAN FORMADOS POR PARTÍCULAS MÁS PEQUEÑAS QUE LOS ÁTOMOS, A LOS QUE LLAMÓ ELECTRONES.
Alicia Díaz
• La relación carga/masa era siempre la misma independientemente del tipo de gas del tubo, del tipo de metal del cátodo…
• Halló la relación carga / masa del electrón (1,76.1011 C/kg.).
• Robert millikan, con su experimento de la gota de aceite, determinó en 1909 la carga eléctrica del electrón (1,602.10-19 C) y a continuación su masa (9,1.10-31 kg, dos mil veces inferior a la del átomo de H)
Alicia Díaz
PROBLEMAS QUE PLANTEÓ EL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN
• Si la materia es neutra, además de electrones debe haber carga positiva en los átomos, pero ¿por qué las
partículas que se obtenían de los átomos eran siempre electrones y nunca partículas con carga
positiva?
• Si los electrones tienen masa tan pequeña, ¿dónde se encuentra la mayor parte de la masa de los
átomos?
Alicia Díaz
¿CÓMO ESTÁN COLOCADAS ESTAS PARTÍCULAS DENTRO DEL ÁTOMO?
Con esta idea surgen los:
MODELOS ATÓMICOS
Alicia Díaz
MODELO DE THOMSON (1904)
IMAGINÓ A LOS ÁTOMOS COMO
ESFERAS MACIZAS DE CARGA POSITIVA
NEUTRALIZADA POR LOS ELECTRONES, QUE
ESTARÍAN INCRUSTADOS EN
ELLAS.
Alicia Díaz
DESCUBRIMIENTO DEL PROTÓN
• En 1886, GOLDSTEIN utilizó un tubo de rayos catódicos con un cátodo perforado y observó unos rayos que iban en sentido opuesto a los rayos catódicos, los llamó rayos canales.
• Estos rayos, estaban formados por partículas positivas, los PROTONES.
Alicia Díaz
• La relación carga / masa de las partículas positivas sí depende del tipo de gas encerrado en el tubo.
• Cada partícula positiva tenía una masa 1836 veces mayor que la del electrón y por tanto practicamente igual a la del átomo de H.
• Su carga + igual a la del electrón
.
Alicia Díaz
¿DÓNDE ESTABA COLOCADA ESTA NUEVA PARTÍCULA DENTRO DEL
ÁTOMO?
Alicia Díaz
ESPERIMENTO DE RUTHERFORD
Dirigió sobre una lámina de oro muy fina
un haz de partículas α (carga +) procedentes
de una fuente radiactiva. La mayoría pasaba en línea recta, pero alguna rebotaba
Alicia Díaz
MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD
• EL NÚCLEO OCUPA UN VOLUMEN MUY PEQUEÑO EN COMPARACIÓN CON EL TAMAÑO DEL ÁTOMO, ACAPARA LA MAYOR PARTE DE SU MASA Y ESTÁ CARGADO POSITIVAMENTE CON PROTONES
• LA CORTEZA, ES UNA ZONA EXTENSA DONDE LOS
ELECTRONES GIRAN ALREDEDOR DEL NÚCLEO
POR TANTO LA MAYOR PARTE DEL ÁTOMO ESTÁ VACÍO
Alicia Díaz
Alicia Díaz
CON EL DESCUBRIMIENTO DEL PROTÓN, SURGEN NUEVOS INTERROGANTES:
¿CUÁL ES LA ESTRUCTURA DEL NÚCLEO?
¿CÓMO PUEDEN PERMANECER LOS PROTONES, SIENDO CARGAS DEL MISMO SIGNO, EN UN ESPACIO TAN REDUCIDO?
Alicia Díaz
DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRÓN
• En 1920, RUTHERFORD Sugirió la existencia de otra partícula sin carga a la que llamó neutrón. Entre protones y neutrones existirían fuerzas atractivas de una nueva naturaleza (fuerzas nucleares) que superasen a las fuerzas de repulsión eléctricas.
• CHADWICK: Bombardeó berilio con
partículas alfa y detectó los NEUTRONES
Alicia Díaz
PARTÍCULAS DEL ÁTOMO DESCUBIERTAS HASTA ESE
MOMENTO
Partícula Carga (C) Masa (g) Masa (U)
electrón -1,6.10-19 9,1.10-28 0,00055
protón 1,6.10-19 1,673.10-24 1,0076
neutrón 0 1,675.10-24 1,0090
Alicia Díaz
PARTÍCULAS DEL ÁTOMO DESCUBIERTAS HASTA ESE
MOMENTO
Partícula Carga (C) Masa (g)
electrón m
protón M
neutrón M
-
+
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ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
• NÚCLEO
• CORTEZA
PROTONES = p
NEUTRONES = n
+
ELECTRONES -
Alicia Díaz
+
+
+
-
-
-
Alicia Díaz
SÍMBOLOS DEL ÁTOMO
• Los elementos del sistema periódico se representan con 1, 2 o 3 letras
• Si sólo es una letra, esta se escribe en mayúsculas. Ej: Hidrógeno: H; potasio: K
• Si tiene más de una letra, la primera se escribe en mayúsculas y las demás en minúsculas. Ej: Aluminio: Al; Sodio: Na
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PARTÍCULAS DENTRO DEL ÁTOMO
Alicia Díaz
NÚMERO ATÓMICO
• Z = Número atómico: representa el número que ocupa el elemento en la tabla periódica y coincide con el número de protones (si el elemento es neutro, además coincide con el número de electrones)
Z = nº protones = nº electrones
+ -
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NÚMERO MÁSICO
• A = Número másico: representa el número de partículas que hay en el núcleo, es decir, el número de protones + el número de neutrones
A = nº protones + nº neutrones +
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ÁTOMOS NEUTROS
Igual número de protones que de electrones
Z = p = e
A = p + n
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Ejemplo
Z
A
p = protons
e = electrons
n = neutrons
Li7
3
Alicia Díaz
Z 3
A 7
p = protons 3
e = electrons 3
n = neutrons 4
Ejemplo
Z 11
A 23
p = protons 11
e = electrons 11
n = neutrons 12
Z
A
p = protons
e = electrons
n = neutrons
Na23
11
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Z A p e n
39K19
64Cu29
40Ar18
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Z A p e n
39K19 19 39 19 19 20
64Cu29 29 64 29 29 35
40Ar18 18 40 18 18 22
ISOTOPOS
Átomos con el mismo número atómico Z (mismo número de protones) pero diferente número másico A (diferente número de neutrones)
Z A p e
12C6 6 12 6 6
14C6 6 14 6 6
n
6
8
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.
Alicia Díaz
12C 6
13C
6
14C 6
p+
no
e-
12C 6
13C
6
14C 6
p+ 6 6 6
no 6 7 8
e- 6 6 6
IONES
Átomos que han ganado o perdido electrones
• Aniones: átomos que han ganado electrones
• Cationes: átomos que han perdido electrones
(Nota: el número de protones NUNCA cambia)
Alicia Díaz
Z A p e n
55Fe26
Fe3+
33S16
S=
Alicia Díaz
Z A p e n
55Fe26 26 55 26 26 29
Fe3+ 26 55 26 23 29
33S16 16 33 16 16 17
S= 16 33 16 18 17
Alicia Díaz
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
1s2
2s2 2p6
3s2 3p6 3d10
4s2 4p6 4d10 4f14
5s2 5p6 5d10 5f14
6s2 6p6 6d10
7s2 7p6 7d10
Alicia Díaz
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
• Na ( Z=11):
• Cl (Z=17):
• Fe (Z=26):
Alicia Díaz
• 1s2 2s2 2p6 3s1
• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
• Ca (Z=20):
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
• P (Z=15):
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
• Cu (Z=29):
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p6 4s² 3d⁹
Alicia Díaz