teoria atomica desde la antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la...
TRANSCRIPT
TEORIA ATOMICATEORIA ATOMICA
Desde la Antigüedad, el ser humano se ha Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia.cuestionado de qué estaba hecha la materia.
Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego DemócritoDemócrito consideró que la materia estaba consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. podían ser divididas en otras más pequeñas.
Por ello, llamó a estas partículas Por ello, llamó a estas partículas átomosátomos, que en , que en griego quiere decir "indivisible". griego quiere decir "indivisible".
Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.ser eternos, inmutables e indivisibles.
Historia: modelos atómicosHistoria: modelos atómicos
Puede decirse que la química nace como ciencia Puede decirse que la química nace como ciencia a finales del siglo XVIII y principios del XIX, con la a finales del siglo XVIII y principios del XIX, con la formulación por Lavoisier, Proust y Dalton, tras la formulación por Lavoisier, Proust y Dalton, tras la experimentación cuantitativaexperimentación cuantitativa de numerosos de numerosos procesos químicos, de las procesos químicos, de las leyes clásicas de la leyes clásicas de la químicaquímica::
LEYES CLASICAS LEYES CLASICAS DE LA QUIMICADE LA QUIMICA
En el siglo XVIII, Antoine Lavoisier, considerado elEn el siglo XVIII, Antoine Lavoisier, considerado el
padre de la química moderna, estableció la padre de la química moderna, estableció la Ley deLey de
la conservación de la masala conservación de la masa, formulada en su, formulada en su
libro "Elementos químicos" (1789). En ella se dicelibro "Elementos químicos" (1789). En ella se dice
que que no se produce un cambio apreciable de la masano se produce un cambio apreciable de la masa
en las reacciones químicasen las reacciones químicas. .
LEYES CLASICAS DE LA LEYES CLASICAS DE LA QUIMICAQUIMICA Ley de la conservación de la masaLey de la conservación de la masa
En una reacción Química existen reactivos y En una reacción Química existen reactivos y productos productos
Los reactivos reaccionan para dar
origen a los productos
Los productos se presentan en la
misma cantidad de acuerdo a los reactivos
LEYES CLASICAS DE LA QUIMICALEYES CLASICAS DE LA QUIMICA
2.2. LLey de la composición definida o ey de la composición definida o constanteconstante,, establecida en 1801 por el químico establecida en 1801 por el químico francés Joseph Proust, establece que francés Joseph Proust, establece que un un compuesto contiene siempre los mismos compuesto contiene siempre los mismos elementos en la misma proporción de masaselementos en la misma proporción de masas. .
Expresada de otra manera, cuando dos elementos Expresada de otra manera, cuando dos elementos se combinan para dar un determinado compuesto se combinan para dar un determinado compuesto lo hacen siempre en la misma relación de masas. lo hacen siempre en la misma relación de masas.
Cuando dos elementos se
combinan para dar un
determinado compuesto lo
hacen siempre en la misma relación
de masas.
Siempre que tengamos estas combinaciones, obtendremos los
mismos productos.
LEYES CLASICAS DE LA QUIMICALEYES CLASICAS DE LA QUIMICA
3.3. La La ley de las proporciones múltiplesley de las proporciones múltiples. . Formulada por el propio Dalton, se aplica a dos Formulada por el propio Dalton, se aplica a dos elementos que forman más de un compuesto: elementos que forman más de un compuesto: Establece que Establece que las masas del primer elemento que las masas del primer elemento que se combinan con una masa fija del segundo se combinan con una masa fija del segundo elemento, están en una relación de números elemento, están en una relación de números enteros sencillosenteros sencillos..
La imagen del átomo La imagen del átomo expuesta por Dalton expuesta por Dalton en su en su teoría atómicateoría atómica, , para explicar las leyes para explicar las leyes de la Quimica, es la de de la Quimica, es la de minúsculas partículas minúsculas partículas esféricas, indivisibles esféricas, indivisibles e inmutables, iguales e inmutables, iguales entre sí en cada entre sí en cada elemento químico.elemento químico.
1808 1808 John John DaltonDalton
Ya vimos las leyes clásicas de la Química, ahora estudiaremos algunos descubrimientos fundamentales que respaldan la existencia del átomo y su estructura
En 1808, En 1808, Dalton publicó Dalton publicó sus ideas sobre sus ideas sobre el el modelo modelo atómico de la atómico de la materiamateria Los Los principios principios fundamentales fundamentales de esta teoría de esta teoría son:son:
1.1. La materia está formada La materia está formada por minúsculas partículas por minúsculas partículas indivisibles llamadas indivisibles llamadas átomosátomos..
2.2. Hay Hay distintas clases de distintas clases de átomosátomos que se distinguen por que se distinguen por su masa y sus propiedades. su masa y sus propiedades. Todos los átomos de un Todos los átomos de un elemento poseen las mismas elemento poseen las mismas propiedades químicas. Los propiedades químicas. Los átomos de elementos distintos átomos de elementos distintos tienen propiedades diferentes.tienen propiedades diferentes.
3.Los 3.Los compuestoscompuestos se forman al se forman al combinarse los combinarse los átomos de dos o átomos de dos o más elementos en más elementos en proporciones fijas y proporciones fijas y sencillas. De modo sencillas. De modo que en un que en un compuesto los compuesto los átomos de cada átomos de cada tipo están en una tipo están en una relación de relación de números enteros o números enteros o fracciones fracciones sencillas.sencillas.
4.En las 4.En las reacciones reacciones químicasquímicas, los átomos , los átomos se intercambian de se intercambian de una a otra sustancia, una a otra sustancia, pero ningún átomo de pero ningún átomo de un elemento un elemento desaparece ni se desaparece ni se transforma en un transforma en un átomo de otro átomo de otro elemento. elemento.
1897 1897 J.J. ThomsonJ.J. Thomson
Demostró que dentro de Demostró que dentro de los átomos hay unas los átomos hay unas partículas diminutas, con partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, carga eléctrica negativa, a las que se llamó a las que se llamó electroneselectrones. .
De este descubrimiento De este descubrimiento dedujo que el átomo debía dedujo que el átomo debía de ser una esfera de de ser una esfera de materia cargada materia cargada positivamente, en cuyo positivamente, en cuyo interior estaban interior estaban incrustados los electrones. incrustados los electrones.
1911 1911 E. RutherfordE. Rutherford
Demostró que los Demostró que los átomos no eran átomos no eran macizos, como se macizos, como se creía, sino que están creía, sino que están vacíos en su mayor vacíos en su mayor parte y en su centro parte y en su centro hay un diminuto hay un diminuto núcleonúcleo. .
Dedujo que el átomo Dedujo que el átomo debía estar formado debía estar formado por una por una cortezacorteza con con los electrones girando los electrones girando alrededor de un alrededor de un núcleo central cargado núcleo central cargado positivamente. positivamente.
Rutherford y sus colaboradores bombardearon una fina lámina de
oro con partículas alfa (núcleos de helio). Observaban, mediante una
pantalla fluorescente, en qué medida eran dispersadas las partículas.
La mayoría de ellas atravesaba la lámina metálica sin cambiar de dirección; sin embargo, unas pocas eran reflejadas hacia atrás con ángulos pequeños.
Éste era un resultado completamente inesperado, Éste era un resultado completamente inesperado, incompatible con el modelo de átomo macizo incompatible con el modelo de átomo macizo existente.existente.Rutherford demostró que la dispersión era causada Rutherford demostró que la dispersión era causada por un pequeño por un pequeño núcleo cargado positivamentenúcleo cargado positivamente, , situado en el centro del átomo de oro. De esta forma situado en el centro del átomo de oro. De esta forma dedujo que la mayor parte del átomo es espacio vacío dedujo que la mayor parte del átomo es espacio vacío
Observe que solo cuando el rayo
choca con el núcleo del átomo hay desviación.
1913 1913 Niels BohrNiels Bohr
Espectros atómicosEspectros atómicos discontinuos discontinuos originados por la originados por la radiación emitida por radiación emitida por los átomos excitados los átomos excitados de los elementos en de los elementos en estado gaseoso. estado gaseoso.
Propuso un nuevo Propuso un nuevo modelo atómico, modelo atómico, según el cual los según el cual los electrones giran electrones giran alrededor del núcleo alrededor del núcleo en unos niveles bien en unos niveles bien definidos. definidos.
En el siglo XVII, Isaac Newton demostró que la luz En el siglo XVII, Isaac Newton demostró que la luz blanca visible procedente del sol puede blanca visible procedente del sol puede descomponerse en sus diferentes colores descomponerse en sus diferentes colores mediante un prisma. mediante un prisma.
El El espectroespectro que se obtiene es continuo; contiene que se obtiene es continuo; contiene todas las longitudes de onda desde el rojo al todas las longitudes de onda desde el rojo al violeta, es decir, entre unos 400 y 700 nm (1 nm -violeta, es decir, entre unos 400 y 700 nm (1 nm -nanómetro- = 10-9 m).nanómetro- = 10-9 m).En cambio la luz emitida por un gas En cambio la luz emitida por un gas incandescente no es blanca sino coloreada y el incandescente no es blanca sino coloreada y el espectro que se obtiene al hacerla pasar a través espectro que se obtiene al hacerla pasar a través de un prisma es bastante diferente. de un prisma es bastante diferente.
Es un Es un espectro discontinuoespectro discontinuo que consta que consta de líneas o rayas emitidas a longitudes de de líneas o rayas emitidas a longitudes de onda específicas. Cada elemento (es decir onda específicas. Cada elemento (es decir cada tipo de átomos) posee un espectro cada tipo de átomos) posee un espectro característico que puede utilizarse para característico que puede utilizarse para identificarlo. Por ejemplo, en el del sodio, identificarlo. Por ejemplo, en el del sodio, hay dos líneas intensas en la región hay dos líneas intensas en la región amarilla a 589 nm y 589,6 nm.amarilla a 589 nm y 589,6 nm.
Uno de los espectros atómicos más sencillos, y Uno de los espectros atómicos más sencillos, y que más importancia tuvo desde un punto de que más importancia tuvo desde un punto de vista teórico, es el del hidrógeno. Cuando los vista teórico, es el del hidrógeno. Cuando los átomos de gas hidrógeno absorben energía por átomos de gas hidrógeno absorben energía por medio de una descarga de alto voltaje, emiten medio de una descarga de alto voltaje, emiten radiaciones que dan lugar a 5 líneas en la región radiaciones que dan lugar a 5 líneas en la región visible del espectro: visible del espectro:
El modelo atómico de Rutherford no podía El modelo atómico de Rutherford no podía explicar estas emisiones discretas de radiación explicar estas emisiones discretas de radiación por los átomos.por los átomos.
Ya vimos las leyes clásicas de la Química, algunos descubrimientos fundamentales que respaldan la existencia del átomo , ahora introduzcámonos en la estructuradel átomo .
Un átomo es una entidad esférica ,
eléctricamente neutra , compuesta de un
núcleo central cargado
positivamente rodeado por uno o mas electrones con
carga negativa.
Una nube de electrones con carga negativa moviéndose
rápidamente ocupando casi todo el
volumen del átomo
Modelo Orbital de BroglieModelo Orbital de Broglie
El modelo atómico actual llamado El modelo atómico actual llamado "modelo orbital" o "cuántico "modelo orbital" o "cuántico ondulatorio" se basa en La dualidad ondulatorio" se basa en La dualidad onda-corpúsculo de onda-corpúsculo de Louis de Broglie Louis de Broglie que postula que el electrón y toda que postula que el electrón y toda partícula material en movimiento partícula material en movimiento tienen un comportamiento tienen un comportamiento ondulatorio. ondulatorio.
donde h es la constante de donde h es la constante de Planck ya conocida en ese momento Planck ya conocida en ese momento
en la expresión de la energía del en la expresión de la energía del cuanto, y p es el momentum lineal.cuanto, y p es el momentum lineal.
ESTRUCTURA DEL ATOMO
Cada elemento Cada elemento químico está químico está constituido por constituido por átomos. átomos.
Cada átomo está Cada átomo está formado por un núcleo formado por un núcleo central y 1 o más central y 1 o más capas de electrones. capas de electrones.
Dentro del núcleo Dentro del núcleo residen partículas residen partículas subatómicas: subatómicas:
protones (de carga +) yprotones (de carga +) y
neutrones (partículas del neutrones (partículas del mismo peso, pero sin mismo peso, pero sin carga).carga).
ESTRUCTURA DEL ATOMO
NUCLEO
PROTONES
NEUTRONES
ELECTRONES
Los átomos Los átomos grandes albergan a grandes albergan a varias órbitas o varias órbitas o capas de capas de electrones.electrones.
el orbital más el orbital más externo se llama la externo se llama la capa de valenciacapa de valencia, , porque determina porque determina cuantos enlaces cuantos enlaces puede formar un puede formar un átomo átomo
Los electrones giran Los electrones giran alrededor del núcleo en alrededor del núcleo en regiones del espacio regiones del espacio denominadas órbitas.denominadas órbitas.
En el átomo distinguimos dos partes: En el átomo distinguimos dos partes: el el núcleonúcleo y la y la cortezacorteza
El núcleoEl núcleo es la parte es la parte central del átomo y central del átomo y contiene partículas contiene partículas con carga positiva, los con carga positiva, los protonesprotones, y partículas , y partículas que no poseen carga que no poseen carga eléctrica, es decir son eléctrica, es decir son neutras, los neutras, los neutronesneutrones..
La masa de un protón La masa de un protón es aproximadamente es aproximadamente igual a la de un igual a la de un neutrón.neutrón.
La cortezaLa corteza es la parte es la parte exterior del átomo. En exterior del átomo. En ella se encuentran los ella se encuentran los electroneselectrones, con carga , con carga negativa. Éstos, negativa. Éstos, ordenados en distintos ordenados en distintos niveles, giran alrededor niveles, giran alrededor del núcleo. del núcleo.
La masa de un electrón La masa de un electrón es unas 2000 veces es unas 2000 veces menor que la de un menor que la de un protón.protón.
Todos los átomos de un Todos los átomos de un elemento químico tienen elemento químico tienen en el núcleo el mismo en el núcleo el mismo número de protones. número de protones. Este número, que Este número, que caracteriza a cada caracteriza a cada elemento y lo distingue elemento y lo distingue de los demás, es el de los demás, es el número atómiconúmero atómico y se y se representa con la letra representa con la letra ZZ. .
SIMBOLO DEL ELEMENTO
NUMERO ATOMICO
NUMERO MASICO
EA
Z
NUMERO ATOMICO
NUMERO MASICO
La suma del número de protones + neutrones
Número que es igual al número total de
protones en el núcleo del átomo.
Es característico de cada elemento químico y
representa una propiedad fundamental
del átomo: su carga nuclear.
EEA
Z
PARA EL ELEMENTO QUE PARA EL ELEMENTO QUE CONTIENE CONTIENE
Numero Numero
atómico atómico =Cantidad =Cantidad de protones en el de protones en el núcleo = 79núcleo = 79
Numero de Numero de
masa masa = Suma = Suma Protones + Protones + Neutrones= 197Neutrones= 197
NeutronesNeutrones =Numero de masa – Protones=Numero de masa – Protones
= 197-79=118= 197-79=118
Cantidad de Cantidad de electroneselectrones= Cantidad = Cantidad de protones= 79de protones= 79
Por esto es átomo es Por esto es átomo es eléctricamente neutroeléctricamente neutro
79 p118n
Encuentre
DE ACUERDO A LA INFORMACION ANTERIOR DIGA DE ACUERDO A LA INFORMACION ANTERIOR DIGA DE QUE ELEMENTO SE TRATADE QUE ELEMENTO SE TRATA
En la tabla periódica En la tabla periódica encontramos esta encontramos esta información para cada información para cada elementoelemento
79 p79 p 118n118n
Los elementos se ubican en orden creciente de su numero atómico en
la tabla periódica
Los elementos se ubican en orden creciente de su numero atómico en
la tabla periódica
El elemento El elemento de número de número atómico = atómico = 79 es 79 es
¿En que ¿En que grupo está el grupo está el elemento?elemento?
Au = oro Au = oro
Está en el grupo IB por tanto es un metal
de transición
Está en el grupo IB por tanto es un metal
de transición
¿En que ¿En que periodo está periodo está el elemento?el elemento?
11
22
33
44
55
66
77
Está en el periodo 6 , por tanto tiene 6 electrones en su
ultima capa
Está en el periodo 6 , por tanto tiene 6 electrones en su
ultima capa
DESARROLLE EL SIGUIENTE EJERCICIODESARROLLE EL SIGUIENTE EJERCICIO
Si28
14 Numero atómicoNumero atómico Numero de masaNumero de masa Cantidad de electronesCantidad de electrones NeutronesNeutrones En que grupo y periodo En que grupo y periodo
esta el elementoesta el elemento
Encuentre
ISOTOPOSISOTOPOS
Aunque todos los átomos de un mismo Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el elemento se caracterizan por tener el mismo número atómico, pueden tener mismo número atómico, pueden tener distinto número de neutrones. distinto número de neutrones.
Llamamos Llamamos isótoposisótopos a las formas atómicas a las formas atómicas de un mismo elemento que se diferencian de un mismo elemento que se diferencian en su número másico.en su número másico.
Veamos un ejemploVeamos un ejemplo
Todos los átomos de Carbono tienen 6 Todos los átomos de Carbono tienen 6
protones en el núcleo (Z=6), pero solo: protones en el núcleo (Z=6), pero solo:
El 98.89% de carbono natural tiene 6 El 98.89% de carbono natural tiene 6
neutrones en el núcleo A=12neutrones en el núcleo A=12
Un 1.11% tiene 7 neutrones en el núcleoUn 1.11% tiene 7 neutrones en el núcleo
A= 13.A= 13.
Una cantidad aun menor 0.01% tiene 8Una cantidad aun menor 0.01% tiene 8
Neutrones A= 14 Neutrones A= 14
Todos los átomos de un elemento son idénticos en Todos los átomos de un elemento son idénticos en número atómico pero no en su masa atómica número atómico pero no en su masa atómica
Número atómico es
igual al número total de
protones en el núcleo del
átomo
Masa atómica también peso atómico, es el promedio de
las masa de los isotopos
encontrados naturalmente
de un elemento pesado de
acuerdo con su abundancia
Los isotopos de un elemento son átomos Los isotopos de un elemento son átomos que tienen diferente número de neutrones que tienen diferente número de neutrones y por tanto una masa atómica diferente.y por tanto una masa atómica diferente.
ISOTOPOS DEL HIDROGENOISOTOPOS DEL HIDROGENO
El número de neutrones
puede variar, lo que da lugar a isótopos con el
mismo comportamiento químico pero distinta masa. El hidrógeno siempre tiene
un protón en su núcleo, cuya carga está
equilibrada por un electrón.
Símbolo de un Símbolo de un elementoelemento: Se : Se utiliza para utiliza para designar a un designar a un elemento que es elemento que es diferente a otro, y diferente a otro, y en general en general representa el representa el nombre del este en nombre del este en latín o en ingles por latín o en ingles por ejemplo:ejemplo:
HEMOS ESTUDIADO EL ATOMO , AHORA ENCONTREMOS UTILIZANDO LO APRENDIDO LA FORMULA Y PESO MOLECULAR
DE UN COMPUESTO
Previo a ello recordemos
Carbono - C Carbono - C viene viene del latín carbo, del latín carbo, ”rescoldo””rescoldo”
Mercurio - Hg Mercurio - Hg , se , se nombra por el planeta , nombra por el planeta , pero su símbolo revela pero su símbolo revela su nombre original su nombre original hhidraidraggyrunyrun..
El Hidrógeno El Hidrógeno se basa se basa en una acción en una acción química ,del griego química ,del griego hidroshidros=agua y =agua y genesgenes generador generador
Cloro Cloro del griego del griego chloros= amarilli chloros= amarilli verdosoverdoso
Fórmula Química Fórmula Química Indica el numero relativo de átomos de cadaIndica el numero relativo de átomos de cada
Elemento en una sustancia Elemento en una sustancia
¿Cuál es el origen del nombre del Germanio , Einstenio, Curio ,el Sodio y el Terbio?
Na2SO4 (s)
No. de átomos
Tipos de átomos
Estado
En este caso vemos que existen en el compuesto 3 tipos diferentes de elementos:
Sodio (Na)
Azufre (S)
Oxígeno (O)
Na2SO4 (s)
No. de átomos
Pasos para encontrar el peso fórmula
1. Determinar cuantos átomos de cada elemento
hay en la formula
En este compuesto existen:En este compuesto existen:
2 átomos de Sodio (Na)2 átomos de Sodio (Na)
1 átomo de Azufre (S)1 átomo de Azufre (S)
4 átomos de Oxígeno (O)4 átomos de Oxígeno (O)
2. Multiplicamos el número de átomos con su respectivo peso atómico (el peso atómico aparece
en la tabla periódica)
En este compuesto existen:En este compuesto existen:
2 átomos de Sodio (Na) y el peso atómico del sodio es de 22.99 g2 átomos de Sodio (Na) y el peso atómico del sodio es de 22.99 g
1 átomo de Azufre (S) y el peso atómico del Azufre es de 32.07 g1 átomo de Azufre (S) y el peso atómico del Azufre es de 32.07 g
4 átomos de Oxígeno (O) y el peso atómico del Oxigeno es de 16 g4 átomos de Oxígeno (O) y el peso atómico del Oxigeno es de 16 g
Calculamos Calculamos
2 átomos 2 átomos Sodio (Na) * 22.99 g = 45.98 gSodio (Na) * 22.99 g = 45.98 g
1 átomo de Azufre (S) * 1 átomo de Azufre (S) * 32.07 g = 32.07 g
4 átomos de Oxígeno (O) * 16 g = 64 g4 átomos de Oxígeno (O) * 16 g = 64 g
Sumando los resultados anterioresSumando los resultados anteriores
45.98 g 45.98 g
32.07 g
64 g 64 g
142.05 g142.05 g es el peso formula o peso molecular. es el peso formula o peso molecular.
Na2SO4
ENCUENTRE EL PESO FORMULA DE LOS SIGUIENTES ENCUENTRE EL PESO FORMULA DE LOS SIGUIENTES COMPUESTO COMPUESTO
ELEMENTO NUMERO DE ATOMOS
PESO ATOMICO
TOTAL
El ozono O3 , contribuye al smog, componente natural de la estratosfera que absorbe la radiación solar dañina
La Glucosa , azúcar presente en la mayoría de las frutas con
formula C6H12O6
ELEMENTO NUMERO DE ATOMOS
PESO ATOMICO
TOTAL
BIBLIOGRAFIA BIBLIOGRAFIA
http://www.slideshare.net/pacheco/estructura-del-atomo
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/estructura.htm
Martin Silberberg , Química GeneralMartin Silberberg , Química General Brown , LeMay, Bursten Química la Brown , LeMay, Bursten Química la
Ciencia Central Ciencia Central
PROCURE DEDICAR SU MAYOR ESFUERZO Y TENDRA EXITOS
EN TODO LO QUE SE PROPONGA.
PROCURE DEDICAR SU MAYOR ESFUERZO Y TENDRA EXITOS
EN TODO LO QUE SE PROPONGA.