¿Cómo está formada la materia en su
interior? Desde los tiempos de la antigua grecia ,los pensadores
venían haciéndose esta pregunta, acerca de
cómo estaba constituida la materia en su interior.
Demócrito (S.Va.c.) introduce el término de
átomo como la parte mas pequeña de la materia.
ÁTOMO sin división
Evolución en el estudio de la materia. TEORÍA
ATÓMICA DE DALTON: Trataba de explicar las leyes de la
época sobre la composición de las sustancias (leyes
ponderales). ?La materia está constituida por unidades de
pequeño tamaño denominadas átomos. ?Todos
los átomos de un elemento son iguales en masa y
propiedades. ?Los átomos de diferentes elementos son
diferentes en masa y propiedades.
TEORÍA ATÓMICA DE DALTON(1766-1844). ?Los
átomos se unen entre si formando compuestos. ? Los
átomos de cada clase suele estar en una relación
numérica constante. ?Los “átomos
compuestos” tienen la misma masa e identicas
propiedades.
CRITICA A LA TEORIA DE DALTON!!!! ?ÁTOMOS INDIVISIBLES ? ?
ÁTOMOS DE UN MISMO ELEMENTO IDENTICOS EN MASA Y
PROPIEDADES ? ?ÁTOMOS-COMPUESTOS ?
AVANCES EN EL ESTUDIO DE LA MATERIA En la última
década del siglo XIX y comienzos del XX se precipitaron
una serie de descubrimientos que dejaron en evidencia la
teoría de la indivisibilidad atómica. Estos
descubrimientos dieron lugar a los diferentes modelos
atómicos.
MODELO DE THOMSON (1897). Se basó en su experiencia ,con
el tubo de descarga. En el interior existe un gas sometido a una
diferencia de potencial. Desde polo negativo (cátodo) se
emite una radiación hacia el polo positivo (ánodo).
La radiación es emitida por el gas.
MODELO DE THOMSON.cont. Si la radiación viaja en sentido
del cátodo(-) al ánodo(+),su naturaleza será
NEGATIVA. Además estará formada por
partículas discretas al terminar impactando en forma de
chasquidos en la placa del final del tubo. Se había
descubierto una partícula constitutiva de la materia :EL
ELECTRÓN.
MODELO DE THOMSON En base a su experiencia desarrolla su modelo
del átomo de la siguiente forma: ?El átomo posee
partículas negativas llamada electrones. ? Intuía
,dada la neutralidad de la materia, la existencia de carga
positiva en el átomo. ? Por tanto,anuncia que el
átomo es “UNA ESFERA MACIZA CARGADA POSITIVAMENTE Y
EN SU INTERIOR SE DISTRIBUYEN LOS ELECRTONES” ? Simil:
sandía (Pepitas=electrones. Fruto:átomo cargado
positivamente)
DESCUBRIMIENTO PROTÓN En 1886, el físico
alemán Eugen Goldstein, empleando un tubo catódico
con un cátodo perforado, descubrió una nueva
radiación, que fluía por los orificios del
cátodo en dirección opuesta a la de los rayos
catódicos. Se le denominó "rayos canales". Puesto
que los rayos canales se mueven en dirección opuesta a los
rayos catódicos de carga negativa , ésta era de
naturaleza positiva.
MODELO DE RUTHERFORD.REVOLUCION EN LA CONCEPCIÓN
ATÓMICA DE LA MATERIA. La experiencia de Ernest Rutherford
, y posteriormente la presentación de su modelo ,invalida
en gran parte el modelo anterior y supone una revolución
en el conocimiento intimo de la materia.
Modelo de RUTHERFORD. Rutherford bombardeó una fina
lámina de oro con partículas alfa (núcleos
de Helio, provinientes de la desintegración del Polonio)
Observó que la mayor parte de las partículas que
atravesaban la lámina seguían una línea
recta o se desviaban un ángulo muy pequeño de la
dirección inicial. Solamente, muy pocas partículas
se desviaban grandes ángulos, lo que contradecía el
modelo atómico propuesto por Thomson. Rutherford supuso
que dichas desviaciones provenían de una única
interacción entre la partícula proyectil y el
átomo.
MODELO DE RUTHERFORD Rutherford concluyó que el hecho de
que la mayoría de las partículas atravesaran la
hoja metálica, indica que gran parte del átomo
está vacío El rebote de las partículas
indica un encuentro directo con una zona fuertemente positiva del
átomo y a la vez muy densa de la masa.
MODELO DE RUTHERFORD. Podemos mencionar que el modelo de
Rutherford ofrecía las siguientes afirmaciones: El
átomo esta constituido por una parte central a la que se
le llama núcleo y la que se encuentra concentrada casi
toda la masa del núcleo y toda la carga positiva. En la
parte externa del átomo se encuentra toda la carga
negativa y cuya masa es muy pequeña en comparación
con el resto del átomo, esta está formada por los
electrones que contenga el átomo. Los electrones giran a
gran velocidad en torno al núcleo, en orbitas circulares.
El tamaño del núcleo es muy pequeño en
comparación con el del átomo, aproximadamente 10000
veces menor.
MODELO EN BASE A LA EXPERINECIA.
INVALIDACION DEL MODELO DE THOMSON EN BASE A LA EXPERIENCIA DE
RUTHERFORD.
MODELO DE BOHR. Niels Bohr(1885-1962) propuso un nuevo modelo
atómico , a partir de los descubrimientos sobre la
naturaleza de la luz y la energía. Los electrones giran en
torno al núcleo en niveles energéticos bien
definidos. Cada nivel puede contener un número
máximo de electrones. Es un modelo precursor del
actual.
Descubrimiento del neutrón. Investigando las diferencias
entre el número de protones y la masa del átomo
,descubrió una nueva partícula: EL NEUTRÓN.
Poseen masa similar al protón. Sin carga eléctrica.
El neutrón permite explicar la estabilidad de los protones
en el núcleo del átomo, manteniéndolos
“unidos”, y por tanto justificando la no
repulsión de estos en dicho núcleo, a pesar de
poseer el mismo signo de carga (+).
Modelo actual. CORTEZA electrones. ÁTOMO protones.
NÚCLEO neutrones. -Los electrones no describen orbitas
definidas ,sino que se distribuyen en una determinada zona
llamada ORBITAL. -En esta región la probabilidad de
encontrar al electrón es muy alta (95%) -Se distribuyen en
diferentes niveles energéticos en las diferentes
capas.
NUMERO ATÓMICOYNÚMERO MÁSICO. Número
atómico (Z): Es el número de protones que tienen
los núcleos de los átomos de un elemento. Todos los
átomos de un elemento tienen el mismo número de
protones. Como la carga del átomo es nula, el
número de electrones será igual al número
atómico. Número másico(A): Es la suma del
número de protones y de neutrones.
Numero atómico y másico. La forma aceptada para
denotar el numero atómico y el numero másico de un
elemento X es:
ISÓTOPOS. átomos que tienen el mismo número
atómico, pero diferente número másico. Por
lo tanto la diferencia entre dos isótopos de un elemento
es el número de neutrones en el núcleo.
Isótopos de carbono: Isótopos de hidrógeno:
La forma más común es el hidrógeno, que es
el único átomo que no tiene neutrones en su
núcleo.
IONES. Los átomos pueden a su vez perder o ganar
electrones para estabilizarse. Cuando un átomo gana
electrones, adquiere un exceso de carga negativa. Formando un
ión negativo o anión ,que se representa como : X-
Cuando un átomo pierde electrones , tiene defecto de carga
negativa .O más carga positiva que negativa. Formando un
ión positivo o catión: X+
IONES. Ejemplos : 26 Fe 26protones 26 protones 26electrones
26Fe+2 24electrones 30neutrones. 30neutrones átomo de
hierro catión hierro +2
DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES EN LA CORTEZA. Según
modelo fijado en nuestro trabajo, los electrones se distribuyen
en diferentes niveles, que llamaremos capas. Con un número
máximo de electrones en cada nivel o capa.
DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES EN LA CORTEZA. Así ,
en un elemento como el potasio en estado neutro: 19 K 19
protones; 19 electrones; 20 neutrones 1ªcapa : 2e-
2ªcapa : 8e- 3ªcapa : 9e-
DISTRIBUCIÓN ELECTRONICA(CONT.) Hemos visto como los
átomos se distribuyen en niveles o capas de
energía. Dentro de cada nivel ,existen además
subniveles con probabilidad de encontrarnos electrones.
Ejemplo : Sodio Por lo tanto, para el SODIO (11 electrones), mi
resultado es: 1 s2 2 s2 2 p6 3 s1 1º nivel: 2
electrones; 2º nivel: 8 electrones; 3º NIVEL: 1
electrón; En la tabla periódica podemos leer: 2 – 8
– 1
EJEMPLO: Cloro CLORO: 17 electrones 1 s2 2 s2 2 p6 3 s2 3
p5 1º nivel: 2 electrones 2º nivel: 8 electrones
3º nivel: 7 electrones En la tabla periódica podemos
leer: 2 – 8 – 7
EJEMPLO: Manganeso MANGANESO: 25 electrones 1 s2 2 s2 2 p6 3
s2 3 p6 4 s2 3 d5 1º nivel: 2 electrones 2º
nivel: 8 electrones 3º nivel: 13 electrones 4º nivel: 2
electrones En la tabla periódica podemos leer: 2 – 8 – 13
– 2
Formación de iones más probables. Un ión
perderá o ganará electrones , hasta que se
estabilice. La forma más común de
estabilización es la de formar estructuras
electrónicas de gas noble. ¿PORQUÉ DE GAS
NOBLE? Los gases nobles son los elementos que menos tienden a
perder o ganar electrones ,no reaccionan apenas, solo bajo
condiciones extremas. Por tanto todos los átomos tienden a
adquirir una estructura electrónica similar a la de
estos.
Formación de iones más probables. Porque buscan
lograr la estabilidad, como la piedra que cae rodando por una
montaña logra su estabilidad cuando se detiene, cada
elemento de la tabla periódica logra su estabilidad cuando
adquiere la estructura electrónica del gas
noble(último grupo del S.P.) más cercano. Quedando
el último nivel de energía de cada uno de
éstos átomos con ocho electrones. Excepto los
átomos que se encuentran cerca del Helio, que completan su
último nivel con sólo dos electrones. Por
ésta razón se denomina a ésta REGLA DEL
OCTETO
Ejemplos de formación de iones más probables. 11Na
-Podemos observar que el Nº atómico del SODIO
está más cerca del Nº atómico del
Neón. -Si el SODIO pierde un electrón (una carga
negativa) ,adquiere configuración de Neón.
-Entonces deja de ser neutro . 11Na :1s22s2p63s1 -1 e Na+
Ejemplos de formación de iones más probables. 17Cl
17Cl=1s22s22p63s23p5 +1electrón 17 Cl- 1s22s22p63s23p6
[Ar]