Lección 1




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fecha de publicación23.12.2015
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Modelos Atómicos

Son tan pequeñas que no son posible fotografiarlas. Para hacernos una idea de su tamaño, un punto de esta línea puede contener dos mil millones de átomos.

Estas pequeñas partículas son estudiadas por la química, ciencia que surgió en la edad media y que estudia la materia.

Pero si nos adentramos en la materia nos damos cuenta de que está formada por átomos. Para comprender estos átomos a lo largo de la historia diferentes científicos han enunciado una serie de teorías que nos ayudan a comprender la complejidad de estas partículas. Estas teorías significan el asentamiento de la química moderna.

Como ya hemos dicho antes la química surgió en la edad media, lo que quiere decir que ya se conocía el átomo pero no del todo, así durante el renacimiento esta ciencia evoluciona.

Posteriormente a fines del siglo XVIII se descubren un gran número de elementos, pero este no es el avance más notable ya que este reside cuando Lavoisier da una interpretación correcta al fenómeno de la combustión.

Ya en el siglo XIX se establecen diferentes leyes de la combinación y con la clasificación periódica de los elementos (1871) se potencia el estudio de la constitución de los átomos.

Actualmente su objetivo es cooperar a la interpretación de la composición, propiedades, estructura y transformaciones del universo, pero para hacer todo esto hemos de empezar de lo más simple y eso son los átomos, que hoy conocemos gracias a esas teorías enunciadas a lo largo de la historia.

La teoría aceptada hoy es que el átomo se compone de un núcleo de carga positiva formado por protones y neutrones, en conjunto conocidos como nucleón, alrededor del cual se encuentra una nube de electrones de carga negativa.

Conocer la estructura atómica

5.2 Objetivos Pedagógicos
Conocer las partículas fundamentales del átomo

Representar la distribución electrónica de cualquier elemento

Establecer la relación entre la configuración electrónica de un elemento y su posición en la tabla periódica



  1. Preparación:

Lección 1:

La observación diaria nos demuestra que la materia es divisible en fracciones cada vez más pequeñas. Si no fuera por esta propiedad no pudiéramos trabajar de diferentes maneras con materiales que se emplean en la fabricación de implementos utilizados en la vida diaria.

ATOMO

Etimológicamente significa indivisible. Es la porción más pequeña de la materia que puede participar en una reacción química y formar compuestos.

    1. MODELO ACTUAL DEL ATOMO

    2. ESTRUCTURA DEL ATOMO

    3. NUCLEO

    4. ENVOLTURA

1.1 MODELO ACTUAL DEL ATOMO

Para llegar a esta representación se han tomado en cuenta los siguientes modelos:

  1. Modelo filosófico.- Los filósofos griegos Leucipo y Demócrito, por el siglo IV z.C., enseñaron que todo ser estaba formado por átomos, el no ser, por el vacío.

  2. Modelo Dalton.- John Dalton (1766-1844), en su teoría indica que el átomo es una particula diminuta e indivisible por medio físicos y químicos. Pero está dotado de una energía química que permite la formación de moléculas.

  3. Modelo de Thomson (1856-1940).- Thomson describió el átomo como una masa sólida con carga eléctrica positiva, en la cual estaban incrustados los electrones con carga eléctrica negativa.

  4. Modelo de Rutherford.- (1871-1937).- según éste, el átomo en su mayor parte se encuentra vacío y esta constituido por una parte central que se llama núcleo, en el cuál se encuentran los protones con carga eléctrica positiva. En cambio, alrededor del núcleo se encuentras las capas u órbitas concéntricas que contienen los electrones cargados negativamente. A este modelo se lo llama átomo planetario, porque su estructura se parece a la del sistema solar

  5. Modelo de Nels Bohr(1885-1962).- Sostuvo que los electrones no pueden girar a cualquier distancia del núcleo, sino a aquella que les corresponde por su nivel de energía.


1.2 ESTRUCTURA DEL ATOMO

Tiene en su estructura núcleo y envoltura



MODELO ACTUAL DEL ATOMO

Modelo atómico actual.- Está basado en los estudios de la mecánica cuántica. Según los investigadores el átomo no tiene forma definida y más bien se parece a una nube cósmica que varía constantemente.

Los electrones en los átomos se ubican en capas, órbitas o niveles de energía alrededor del núcleo, cualquier electrón en un átomo puede tener solo ciertos valores de energía permitidos. Pueden moverse de una órbita a otra.

1.3 NÚCLEO.- Es la parte central del átomo que contiene los protones y neutrones, y que en conjunto representan los llamados nucleones.

Nucleones.- Protones y neutrones

Protón.- Es la partícula eléctrica más pequeña con carga positiva +1 que se encuentra en el núcleo del átomo.

Neutrón.-Es una partícula que se encuentra en el núcleo del átomo con masa similar a la del protón pero sin carga eléctrica.

Mesones.- Son partículas que se encuentran en el núcleo enlazando a los diferentes nucleones.

Número atómico.- Es el número de protones que tiene un átomo en el núcleo.

http://www.lenntech.com/espanol/tabla-periodica.htm un click en esta dirección para ver la clasificación de los elementos

El electrón y el protón

En 1850, William Crookes (1832-1919), físico británico, observó los efectos que se producían al aplicar descargas eléctricas dentro de un tubo de vidrio, en el cual se dejaba una pequeña cantidad de gas residual. Para realizar este experimento, en el tubo se colocan dos electrodos, uno de ¡os cuales se conecta al polo de un generador positivo y, el otro, a uno negativo.
Al aplicar una alta diferencia de potencial eléctrico se generan dos tipos de rayos; los canales y los catódico. Los rayos catódicos van desde el electrodo negativo (cátodo) a! electrodo positivo (ánodo); los rayos canales atraviesan el cátodo perforado en sentido inverso. Tamo los rayos catódicos como los canales se desvían de manera opuesta cuando pasan entre dos placas cargadas eléctricamente. Los rayos catódicos se desplazan a la placa positiva, y los canales, hacia el tido contrario.
El grado de desviación permitió a los físicos hallar la relación entre la carga y la masa, ya que cuanto mayor es la masa para una misma carga, menos se desvían los rayos.
En 1895, el químico inglés Joseph John Thomson (1856-1940) demostró que los rayos catódicos están formados por partículas de carga negativa, pues son atraída por la placa positiva. Encontró que, si cambiaba el gas contenido en el tubo, las partículas obtenidas que forman los rayos catódicos eran siempre las mismas, de lo cual dedujo que se trataba de un componente común para todos los átomos. Actualmente, esas partículas son conocidas como electrones y se sabe que tienen una masa casi 2000 veces menor que la del átomo más pequeño (el de hidrógeno).
Por otra parte, el tipo de partículas que forman los rayos canales, aunque son todas positivas, tienen una masa que depende del tipo de gas utilizado en el experimento. La más pequeña de todas se obtiene utilizando hidrógeno y se la denomina protón.

Modelo del "budín"

Thomson ideó un modelo para explicar sus resultados. Teniendo en cuenta que los átomos son eléctricamente neutros, propuso que están formados por una masa positiva dentro de la cual se ubican los electrones, como las pasas de uva dentro de un budín. De esta forma, el volumen que ocupa cada átomo está "lleno" de masa, como parece lógico desde la experiencia cotidiana. El posterior descubrimiento de la radiactividad mostró que la parte positiva del átomo también está formada por partículas, con lo que quedó descalificado este modelo.
El experimento de Rutherford

El descubrimiento de la radiactividad contribuyó a avanzar en el establecimiento de un modelo atómico: el hecho de que las sustancias radiactivas pueden emitir distintos tipos de partículas en forma de rayos dejó en claro la existencia de otras partículas subatómicas, además del electrón. Esto permitió pensar que el átomo debía tener una estructura más compleja que la que suponía el modelo del "budín".

En 1906, Ernst Rutherford demostró que la idea de que el espacio ocupado por un átomo está lleno de mteria no responde a la realidad. Para ello, realizó el siguiente experimento: bombardeó con rayos a una lámina de oro muy delgada, colocando detectores que pudieran informar hacia dónde se dirigían dichas partículas luego de impactar sobre el oro. Los rayos a son partículas con carga positiva, que se mueven a alta velocidad, cuyo tamaño es muy pequeño (alrededor de 100.000 veces menor que el de cualquier átomo).



El resultado fue sorprendente: las partículas alfa, al alcanzar el metal, salían despedidas en diferentes direcciones. La mayor parta siguió de largo, como si nada se hubiera interpuesto en su camino; algunas, se desviaban en diferentes ángulos, y muy pocas rebotaban contra la lámina de oro.

Si la mayor parte de las partículas a no se desviaba era porque atravesaba la lámina de oro sin sufrir choques. Rutherford dedujo que:

• La mayor parte del espacio atómico estaba vacío.

• La mayor parte de la masa del átomo estaba concentrada en centros muy pequeños, llamados núcleos, y, por esta razón, algunas partículas rebotaban al chocar de lleno contra ellos.

• Estos centros tenían el mismo tipo de carga que las partículas a (positivas), ya que cargas del mismo signo se repelen.

Sobre la base de la experiencia anterior, Rutherford propuso el siguiente modelo teórico:

• los átomos están constituidos por un núcleo y electrones que giran a su alrededor;

• el núcleo es mucho más pequeño que el átomo y tiene carga eléctrica positiva;

• los electrones se mueven continuamente a cierta distancia alrededor del núcleo, manteniéndose atraídos por aquel debido a que poseen carga opuesta (negativa);

• la carga de todos los electrones es igual a la carga del núcleo;

• entre el núcleo y los electrones solo hay un gran espacio vacío.

El modelo de Rutherford representó un gran avance en la comprensión de la estructura atómica, pero no pudo explicar cómo se distribuyen los electrones alrededor del núcleo; tampoco permitió explicar la interacción entre la luz y la materia.





BIBLIOGRAFÍA

http://www.monografias.com/trabajos/atomo/atomo.shtml

http://es.encarta.msn.com/media_121621345_761567432_-1_1/Átomos_que_pueden_verse.html

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo

http://home.earthlink.net/~umuri/_/Main/T_atomo.html

GLOSARIO

Cuanto o Quantum.-Es la más pequeña cantidad de energía emitida o absorbida por un átomo.

Nivel de energía.- Es la distancia que existe entre la órbita de un electrón y el núcleo del átomo.

Configuración electrónica.- Representación simbólica de la disposición de los electrones





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