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Royal American School Departamento de Ciencias Asignatura: Química Miss Gabriela Valenzuela GUIA Nº 1: LA ESTRUCTURA ATOMICA Nombre: ________________________________________________Curso: 2 Medio ___ Fecha: ___ /_____/2010 Instrucciones: Lee atentamente el contenido de esta guía y realiza las actividades propuestas para entender mejor La estructura atómica. Para desarrollar las actividades hace uso de los recursos multimedia disponibles en la red. Pega esta guía en tu cuaderno y desarrolla las actividades en este. Entre las características que se encontraron en el estudio de la estructura atómica se pudo establecer que los átomos estarían constituidos por electrones en orbitas, protones y neutrones, en el núcleo. Se estableció también, que la masa de los protones y los neutrones era prácticamente idéntica (aun cuando no es la misma), mientras que la de los electrones es de 1.836 veces menor. ¿Cómo saber cuantas partículas subatómicas constituyen un átomo? Con los postulados de los científicos Thomson, Rutherford, Bohr, Goldstein, Millikan y Chadwick se puede establecer lo siguiente: La masa de un átomo esta concentrada en su núcleo, por lo tanto, la suma de los protones y neutrones determina la masa atómica. Los electrones son tan pequeños en masa que en la masa total de átomo su aporte no es perceptible. Los átomos son neutros, es decir, presentan la misma cantidad de protones y neutrones. En 1913, Henry Moseley registra los espectros de rayos X emitidos en los tubos de descargas, en los que el ánodo se encontraba bañado por diversos elementos. Para su asombro, los espectros presentaron una función de un número entero, específico para cada elemento, al cual denomino Numero Atómico (Z), que representa la cantidad de cargas positivas de los átomos, por lo tanto: Z = p + La Masa atómica (A) representa la cantidad de protones y neutrones que hay en el núcleo; por tanto: A = p + + n Como el número atómico (Z) representa el número de protones del átomo, el número de neutrones será: n = A - p + Si observas la tabla periódica de los elementos, encontraras que Z y A se encuentran determinados para casa elemento. Generalmente, se acepta que el valor de la masa atómica se aproxime a un número entero. Ejemplo Para el sodio (Na), el número atómico (Z) es 11 y el masico (A) 22,9 Ξ 23. Si Z = 11, y Z = p+, entonces el Na tiene 11 protones, como los átomos son neutros; si presenta p+ = 11, entonces e- = 11. L A = p + + n 23 = 11 + n Y al despejar n: n = 23 – 11 n = 12 uego A = p + + n; donde A = 23 y p+ = 11, por lo tanto, al reemplazar los valores de A y p en la ecuación anterior, se obtiene: Finalmente, sabemos que el sodio tiene 11 protones, 11 electrones y 12 neutrones, lo que es representado en un diagrama atómico, que esquematiza la estructura del átomo. 11e- El comportamiento neutro de los átomos se explica por la igualdad de protones y electrones, no obstante, sabemos que la naturaleza de los átomos presentan un comportamiento distinto a este, denominado iónico, que consiste en una desigualdad entre la cantidad de cargas positivas y negativas, producto de la interacción con otros átomos. Los iones pueden ser positivos, llamados cationes, o negativos, denominados aniones. Los primeros se producen por la “perdida” de electrones, y los aniones, por la “ganancia” de cargas negativas o electrones. Un átomo neutro se simboliza con una X, por ejemplo Na, en cambio un ion tendrá en su extremo superior derecho cargas negativas o positivas, de la forma X- o X+. Un cation se simbolizara con carga positiva, tantas como electrones ha perdido; por ejemplo: Al 3+ señala que el aluminio indica que cuenta con 3 electrones menos en su estructura. En cambio, un anion se simbolizara con cargas negativas, tantas como electrones ha ganado; la expresión S2- indica que el azufre cuenta con 2 electrones mas en su estructura. Por ejemplo: El aluminio (Al) presenta un Z = 13 y un A = 27. presenta como átomo neutro p+ = 13, e- = 13 y n = 14. En cambio, si el aluminio se comporta como un ion por la influencia de otro elemento de otro elemento. Como podrás observar, el Al, presenta una carga positiva (3+), por lo tanto es un cation, es decir, perdió 3 electrones. Aplicando este concepto al calculo de las partículas subatómicas, obtenemos: Z = p +; por lo tanto, p + = 13. A = p + + n; donde despejamos n = A - p + Reemplazando los valores correspondientes se tiene n = 27 – 13 Entonces n = 14. Como el Al 3+ tiene 13 protones y presenta una carga positiva que indica que ha perdido 3 electrones, la cantidad de e – presentes en el cation será igual a 10. ACTIVIDAD N° 1: Establece para cada uno de los siguientes átomos o iones la cantidad de protones, electrones y neutrones. Dibuja además, en cada caso, su diagrama atómico. O b) O 2- c) K d) K + e) S f) S - 4 g) Te h) Te - 2 i) Mg j) Mg + 2 Determina el número de protones, neutrones y electrones del elemento químico. Según su simbología, puedes apoyarte en tu tabla periódica. N - 5 b) Mg + 2 c) Al 3+ d) F - e) Mn 3 + Representa los siguientes iones y átomos con símbolos de composición nuclear: Carbono (C) tiene 6 p +, 6 n y 10 e – Plomo (Pb) tiene 82 p +, 123 n y 82 e – Paladio (Pa) tiene 46 p +, 58 n y 46 e – Manganeso (Mg) tiene 25 p +, 35 n y 18 e – Silicio (Si) tiene 14 p +, 14 n y 18 e – En tu cuaderno, completa la siguiente tabla, SIN UTILIZAR LA TABLA PERIODICA Y CONSIDERANDO QUE TODOS LOS DATOS CORRESPONDEN A ATOMOS NEUTROS. Una vez terminado el ejercicio, compara A y Z obtenido en los casos que corresponda y completa la columna con el nombre del elemento. Z A p + e – n Elemento 6 6 31 15 24 28 30 35 49 115 83 126 77 192 80 35 12 12 Investiga que es un ISOTOPO. ¿Que relación puedes establecer respecto a la cantidad de partículas subatómicas de un par de isótopos? Indica a que científico pertenecen los siguientes postulados que configuran la estructura moderna del átomo, relacionando los postulados de la columna A con los nombres de los científicos listados en la columna B. A B a. Los átomos presentan cargas positivas y negativas. Schrodinger b. Los átomos presentan núcleo. Thomson c. En el núcleo atómico existen neutrones. Bohr d. La energía del electrón esta cuantizada. De Broglie e. El electrón presenta un comportamiento dual. Rutherford f. No se puede determinar simultáneamente la posición y velocidad de un electrón. Heisenberg g. Los electrones giran alrededor del núcleo en orbítales. Chadwick 7. Redacta un texto con los postulados que configuran la estructura moderna del átomo y los científicos mencionados en el punto 6. Debe tener los siguientes elementos: Titular, bajada, texto, llamada e imagen.

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