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El documento describe la evolución de los modelos atómicos a través de la historia, desde el modelo de Demócrito hasta el modelo atómico actual. Explica los modelos de Thomson, Rutherford y Bohr, señalando que Rutherford descubrió el núcleo atómico y Bohr propuso que los electrones se encuentran en niveles de energía cuantificados. El modelo actual indica que los electrones se distribuyen probabilísticamente en orbitales alrededor del núcleo.
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- 1. Estructura Atómica dela Materia Fundación docencia e Investigación para la Salud Prof. Mario Ariel Aranda Carrera: Técnicos superior en Radiología
- 2. Los temas deHoy Modelos Atómicos Estructura atómica de la materia Tabla Periódica Propiedades periódicas
- 3. UN POCO DEHISTORIA La quimica nace como ciencia a fines del ciclo XVIII y principios del siglo XIX, con la formulacion de Lavoisier, Proust y Dalton, tras la experimentacion cuantitativa de numerosos procesos químicos, de las “Leyes clásicas de la química” Ley de conservación de la masa Ley de composicion definida Ley de las proporciones múltiples
- 4. UN POCO DEHISTORIA Cinco siglos antes de Cristo, los filosofos griegos se preguntaban si la Materia podia ser dividida infinitamente o si llegaría un punto, que tales particulas, fueran indivisibles.
- 5. Democrito 418 a.c. Primerateoría sobre la estructura de la materia Explicaba la discontinuidad de la materia Que estaba formada por pequeñas estructuras llamadas átomos Estos átomos eran eternos, indivisibles y de la misma naturaleza
- 7. Que es unmodelo Atómico? Es una explicación a la estructura de la mínima cantidad de materia en la que se creía que se podía dividir una masa según los conocimientos de la época
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- 10. Modelo Atómico deDalton 1803 Primera teoria atómica con bases cientificas
- 11. Modelo Atómico deDalton 1803 Los postulados mas relevantes son: 1.-La materia esta constituida por particulas muy pequeñas llamadas átomos que son indivisibles y no se pueden destruir
- 12. Modelo Atómico deDalton 1803 Los postulados mas relevantes son: 2.-Los átomos son indivisibles y no se modifican durante las reacciones químicas
- 13. Modelo Atómico deDalton 1803 Los postulados mas relevantes son: 3.-Todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales entre si, tienen su propio peso y caracteristicas propias. Los átoos de distintos elementos tienen distinto peso.
- 14. Modelo Atómico deDalton 1803 Los postulados mas relevantes son: 4.-Los compuestos se forman por la union de átomos de distintos elementos y guardan entre si relaciones simples 5-Los compuestos químicos se forman al unirce átomos de dos o mas elementos distintos
- 15. Modelo Atómico deDalton 1803
- 16. Modelo Atómico deThomson Thomson nació en 1856 en Cheetham Hill, un distrito de Mánchester en Inglaterra, y tenía ascendencia escocesa. En 1870 estudió ingeniería en el Owens College. En 1880, obtuvo su licenciatura en Matemáticas en 1883. En 1884 se convirtió en profesor de Física en Cavendish. Uno de sus alumnos fue Ernest Rutherford, quien más tarde sería su sucesor en el puesto.
- 17. Modelo Atómico deThomson En 1897, Joseph John Thomson(1856- 1940) demostró que en las descargas eléctricas que se producían en tubos de vacío, se producían unas partículas negativas. Además, estas partículas eran las mismas para cualquier gas. De esto dedujo que todos los átomos tenían en su estructura a estas partículas negativas que llamó "electrones". Rayos Catódicos: radiación que se propagan en línea recta constituidas por partículas materiales dotada de carga eléctrica negativa. Stoney le dio el nombre de electrones
- 18. Modelo Atómico deThomson Thomson demostró que cualquiera sea el gas que llene el tubo, se emiten partículas con carga eléctrica negativa “Los electrones son constituyentes de toda clase de materia” Masa del electrón: 9,1 x10-28 gramos Carga del electrón: Unidad Elemental de Carga Eléctrica y se designa con el valor -1
- 19. Modelo Atómico deThomson En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo. Se pensaba que los electrones se distribuían uniformemente alrededor del átomo. El átomo es una esfera sólida cargada uniformemente de electricidad positiva, dentro del cual están incrustado los electrones negativos para neutralizar las cargas El modelo fue rebatido tras el experimento de Rutherford cuando se descubrió el núcleo del átomo
- 20. Modelo Atómico deRutherford Es un modelo atómico o teoria sobre la estructura interna del átomo propuesto por el químico y fisico británico-neozelandés Ermest Rutherford para explicar los resultados de su “experimento de la lamina de oro”, realizado en 1911 Rutherford basandose en los resultados obtenidos en su experimento estableció el llamado “Modelos Atómico de Rutherford” o modelo atómico nuclear Rutherford demostró que los átomos no eran mazisos, como se creia, sino que estaban vacios en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo, entonces propuso que el átomo esta formado por dos partes; Núcleo y corteza
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- 23. Modelo Atómico deRutherford El átomo está formado por un núcleo central positivo rodeado por electrones negativos El núcleo es muy pequeño con relación al diametro total del átomo pero contiene la mayor parte de la masa. Los electrones giran alrrededor del núcleo sin chocar con él El número de electrones compensa la carga positiva del núcleo-átomo electricamente neutro Los electrones tienen una masa despreciable
- 24. Modelo Atómico deRutherford
- 25. En lo quefalla El modelo de Rutherford tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los electrones suponía una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral, precipitándose finalmente hacia el núcleo. Sin embargo, este modelo sirvió de base para el modelo propuesto por su discípulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio del núcleo atómico. Rutherford planteo que los electrones estarían en movimiento, ya que si estuvieran en reposo, serían atraídos por el núcleo
- 26. Espectroscopia La secuencia debandas de colores se denomina Espectro El espectro de la luz visible es continuo
- 28. Espectros de Absorcióny emisión Cada elemento químico genera un espectro característico
- 29. Modelo atómico deBohr Los electrones se encuentran distribuidos en el átomo en determinados “Niveles de energía” perfectamente cuantiados Bohr propone que los electrones giran a gran velocidad alrededor del núcleo en órbitas o niveles energéticos perfectamente definidos
- 30. Modelo atómico deBohr Los electrones no poseen cualquier valor de energía sino valores determinados Los electrones solo pueden girar alrededor del núcleo positivo en determinadas órbitas denominados niveles de energía. Cuando el electrón gira en la órbita mas próxima al núcleo, se encuentra en su estado mas estable (estado fundamental) Cuando un electrón salta de un nivel a otro inferior, pierde energía emitiendo una radiación luminosa característica y cuando salta a un nivel superior absorbe una cantidad de energía definida
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- 33. Modelo Atómico Actual En1926, Erwin Schrödinger, debido a la imposibilidad de calcular la posición exacta de un electrón en la electrosfera, desarrolló una ecuación de ondas, que permitía determinar la probabilidad de encontrar el electrón en una región dada del espacio. Así, tenemos que la región del espacio donde es máxima la probabilidad de encontrar el electrón es llamada Orbital.
- 34. Modelo Atómico Actual PartículaSímbolo. Carga Ubicación Masa,g Protón p+ + 1 núcleo 1,67x10-24 Neutrón n° 0 núcleo 1,67x10-24 electrón e- - 1 exterior 9,11x10-28
- 35. Modelo Atómico Actual Enel modelo atómico actual se define el concepto de orbital atómico como una región del espacio alrededor del núcleo en la que la probabilidad de encontrar un electrón es alta. Para describir cómo se ordenan los electrones del átomo, se considera que: • Los orbitales se encuentran organizados en niveles de energía. Estos niveles van del 1 al 7. • Mientras más lejos están los electrones del núcleo, mayor es su nivel de energía. • Cada nivel de energía se divide en subniveles. • Un subnivel está compuesto de orbitales que tienen las mismas características dentro de un nivel de energía.
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- 37. Estructura Atómica dela Materia XX A Z C C – Carga Valores + o - Z – Número atómico Nº Total Protones o de Electrones A – Masa atómica Nº Total Protones y Neutrones
- 38. Estructura Atómica dela Materia Numero Atómico ( Z) Es el número de protones que el átomo tiene en su núcleo y es igual al numero de electrones que giran en los orbitales atómicos Numero Másico (A): es el número entero que se obtiene de la suma de los neutrones y los protones, es decir es el número total de partículas nucleares. Número de Masa (A) = nº de protones + nº de neutrones A = Z + n Isótopos: son átomos del mismo elemento que tienen igual número de protones pero distinto número de neutrones en su núcleo. Poseen idéntico Z y diferente A. Masa atómica: Es un número que nos dice cuanto pesa, en promedio, el átomo de un elemento en comparación con el átomo de otro elemento Se le atribuye la masa de 12 al isótopo mas abundante del carbono
- 39. Estructura Atómica dela Materia
- 40. Estructura Atómica dela Materia Indique cuál de las opciones es la correcta. Una partícula de 56 Fe2+ contiene: a) 54 protones, 56 neutrones y 52 electrones b) 26 protones, 30 neutrones y 24 electrones c) 26 protones, 26 neutrones y 26 electrones d) 28 protones, 28 neutrones y 26 electrones e) 58 protones, 58 neutrones y 56 electrones Dato: Z del Fe: 26
- 41. Estructura Atómica dela Materia Los átomos individuales son extremadamente pequeños. La masa de los átomos más pesados es de aproximadamente 10 -22 g. No es posible medir la masa de un solo átomo sin embargo es posible determinar las masas relativas de átomos de distintos elementos. Es posible determinar por métodos indirectos las masas absolutas de los átomos. Estas masas varían entre 10-24 g y 10-22 g. Las masas absolutas de los átomos, no figuran en la tabla periódica. En la tabla periódica figuran las masas atómicas relativas; esto quiere decir que sus valores fueron determinados en relación a la masa absoluta de otro átomo que se toma como referencia. Para elaborar una escala de masa atómica relativa, es necesario definir una unidad de referencia, la que se calcula en base a la masa del 12 C. Esa unidad es la u (unidad de masa atómica).
- 42. Estructura Atómica dela Materia Las masas atómicas relativas son números adimensionales que se determinan experimentalmente mediante un instrumento llamado espectrómetro de masas, un instrumento que separa iones de diferentes masas y registra electrónicamente los resultados. Estos valores figuran en la tabla periódica: Ar (Cl) = 35,45 Ar (Ca) = 40,08
- 43. Tabla periódica delos Elementos
- 44. Isótopos de Hidrogeno Averiguar:Abundancia de cada uno y número de protones, electrones y neutrones
- 45. Isótopos La mayoría delos elementos se encuentran en la naturaleza como una mezcla de entre 2 y10 isótopos. La masa atómica de una mezcla de isótopos depende de las masas atómicas de los isótopos individuales y del porcentaje de cada uno de ellos en la mezcla. Las masa atómicas que figuran en la tabla periódica se determinaron midiendo con espectrómetros de masas los porcentajes numéricos y las masas atómicas de los isótopos de un elemento en muestras naturales.
- 46. Moléculas e Iones Esla unidad estructural básica de las sustancia. Es un grupo de dos o mas átomos unidos por enlaces químicos Moléculas Diatomocas: están formadas por la unión de dos átomos Moléculas Poliatomicas: Formadas por mas de dos átomos Moléculas simples: formadas por la unión de varios átomos de un solo tipo Molécula compuestas: Formada por la unión de mas de un átomo distinto
- 47. Moléculas e Iones Si se dispone de suficiente energía se pueden separar uno o varios electrones de un átomo neutro quedando una partícula cargada positivamente También se pueden añadir electrones o conjunto de átomos para formar especies cargadas negativamente Un Ión es un átomo o conjunto de ellos que tienen carga eléctrica neta, sea esta positiva (por defecto de electrones) o negativa ( por exceso de electrones) Los cationes son especies químicas con carga neta positiva y los Aniones son especies químicas con carga neta negativa
- 48. Masa Molecular Relativa Lamasa molecular relativa de una sustancia es el cociente entre la masa media de una molécula y la uma. Indica cuantas veces mas pesada es la molécula de la sustancia que la uma. Las masas moleculares relativas se calculan sumando las masas atómicas relativas de los átomos que componen una formula química. Ejemplos: Mr: (Cl2) = 2 x 35,45 = 70,90 Mr: (H2O) = 2 x 1+16 = 18 La definición incluye a los compuestos que no forman moléculas. Mr: (NaCl) = 23 + 35.45 = 58,45 Las Mr, también son números adicionales.
- 49. Cantidad de Sustancia Constantede Avogadro (NA): El NA es una constante que indica el número de átomos de carbono que hay en exactamente 12 g del isótopo 12 C. NA= 6,022.1023 mol -1 Mol: El mol es la cantidad de materia que contiene tantos entes elementales como átomos de carbono hay exactamente 12 g del isótopo 12 C. Los entes elementales pueden ser átomos, moléculas, iones, grupos de átomos, electrones u otras partículas. Experimentalmente se comprobó que este número es 6,022.1023 átomos 1 mol de átomos de Fe 1 mol de moléculas de CO2 1 mol de electrones 1 mol de iones Contienen 6,022.1023 partículas
- 50. Problema 1.-Ejercicio : calcularlas Mr de: a) Al(OH)3 b) Na2CO3 c) HCl d) H2SO4 2.-Indique cuáles de las siguientes especies son elementos, cuáles son moléculas simples y cuales moléculas compuestas a) SO2 f) O3 b) S8 g) CH4 c) N2O5 h) KBr d) O i) S e) O2 j) LiF 3.-Un elemento tiene 34 protones, 36 electrones y 44 neutrones. ¿De qué isótopo se trata? Kr80 36 Kr78 36 Se78 34 − Se74 38 −278 34 Se
- 51. Tabla periódica delos Elementos El ruso Mendeleïev, presentan una primera versión de la tabla periódica en 1869. Esta tabla fue la primera presentación coherente de las semejanzas de los elementos. Los elementos se clasificaban según sus masas atómicas, viéndose aparecer una periodicidad en lo que concierne a ciertas propiedades de los elementos. La primera tabla contenía 63 elementos. Esta tabla fue diseñada de manera que hiciera aparecer la periodicidad de los elementos. De esta manera los elementos son clasificados verticalmente. Las agrupaciones horizontales se suceden representando los elementos de la misma “familia". El sistema periódico consta de filas (líneas horizontales) llamadas períodos y de columnas (líneas verticales) llamadas grupos.
- 52. Tabla periódica delos Elementos
- 53. Tabla periódica delos Elementos Son buenos conductores de la electricidad. Son buenos conductores del calor. Son resistentes y duros. Son brillantes cuando se frotan o al corte. Son maleables, se convierten con facilidad en láminas muy finas. Son dúctiles, se transforman con facilidad en hilos finos. Tienen altos puntos de fusión y de ebullición. Poseen elevadas densidades; es decir, tienen mucha masa para su tamaño: tienen muchos átomos juntos en un pequeño volumen. Tienen tendencia a formar iones positivos. Hay algunas excepciones a las propiedades generales enunciadas anteriormente: El mercurio es un metal pero es líquido a temperatura ambiente. El sodio es metal pero es blando (se raya con facilidad) y flota (baja densidad) Metales
- 54. Tabla periódica delos Elementos Son malos conductores de la electricidad. Son malos conductores del calor. Son poco resistentes y se desgastan con facilidad. No reflejan la luz como los metales, no tienen el denominado brillo metálico. Su superficie no es tan lisa como en los metales. Tienen baja densidad. No son atraídos por los imanes. Tienen tendencia a formar iones negativos. Hay algunas excepciones a las propiedades generales enunciadas anteriormente: El diamante es un no metal pero presenta una gran dureza. El grafito es un no metal pero conduce la electricidad. Semimetales o metaloides. Se encuentran entre lo metales y los no metales (B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po). Son sólidos a temperatura ambiente y forman iones positivos con dificultad. Según las circunstancias tienen uno u otro comportamiento. Gases Nobles o Gases Inertes. La característica fundamental es que en condiciones normales son inertes, no reaccionan con ningún elemento ni forman iones. No metales
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- 57. Propiedades Periódicas Radio atómico:es una medida del tamaño del átomo. Es la mitad de la distancia existente entre los centros de dos o mas átomos que estén en contacto
- 58. Propiedades Periódicas Según L.Pauling, la electronegatividad es la tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí los electrones. La electropositividad es la tendencia de un átomo o molécula de un elemento a ceder electrones. Formalmente la electropositividad es el concepto opuesto a la electronegatividad
- 59. Propiedades Periódicas Energía deIonización: Es una medida de la dificultad existente para arrancar un electrón de un átomo. En general cuanto mayor es la energía de ionización, mas difícil es separar un electrón.