EL ÁTOMO DIVISIBLE

MODELOS ATÓMICOS

Alicia Díaz

TEORIA ATÓMICA DE DALTON 1808

Alicia Díaz

TEORIA ATÓMICA DE DALTON

1. La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas átomos.

2. Hay distintas clases de átomos. Todos los átomos de un elemento poseen las mismas propiedades químicas. Los átomos de elementos distintos tienen propiedades

diferentes.

Alicia Díaz

TEORIA ATÓMICA DE DALTON

3. Los compuestos se forman al combinarse los átomos de dos o más elementos en proporciones fijas y sencillas.

4.En las reacciones químicas, los átomos se intercambian de una a otra sustancia, pero ningún átomo de un elemento desaparece ni se transforma en un átomo de otro elemento.

Alicia Díaz

DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN

• 1897 JOSEPH JOHN THOMSON ESTUDIANDO LA DESVIACIÓN DE LOS RAYOS CATÓDICOS EN PRESENCIA DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS, COMPROBÓ QUE TENÍAN CARGA ELÉCTRICA NEGATIVA

• LAS PROPIEDADES DE LOS RAYOS CATÓDICOS SE PODÍAN EXPLICAR SI ESTUVIERAN FORMADOS POR PARTÍCULAS MÁS PEQUEÑAS QUE LOS ÁTOMOS, A LOS QUE LLAMÓ ELECTRONES.

Alicia Díaz

• La relación carga/masa era siempre la misma independientemente del tipo de gas del tubo, del tipo de metal del cátodo…

• Halló la relación carga / masa del electrón (1,76.1011 C/kg.).

• Robert millikan, con su experimento de la gota de aceite, determinó en 1909 la carga eléctrica del electrón (1,602.10-19 C) y a continuación su masa (9,1.10-31 kg, dos mil veces inferior a la del átomo de H)

Alicia Díaz

PROBLEMAS QUE PLANTEÓ EL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN

• Si la materia es neutra, además de electrones debe haber carga positiva en los átomos, pero ¿por qué las

partículas que se obtenían de los átomos eran siempre electrones y nunca partículas con carga

positiva?

• Si los electrones tienen masa tan pequeña, ¿dónde se encuentra la mayor parte de la masa de los

átomos?

Alicia Díaz

¿CÓMO ESTÁN COLOCADAS ESTAS PARTÍCULAS DENTRO DEL ÁTOMO?

Con esta idea surgen los:

MODELOS ATÓMICOS

Alicia Díaz

MODELO DE THOMSON (1904)

IMAGINÓ A LOS ÁTOMOS COMO

ESFERAS MACIZAS DE CARGA POSITIVA

NEUTRALIZADA POR LOS ELECTRONES, QUE

ESTARÍAN INCRUSTADOS EN

ELLAS.

Alicia Díaz

DESCUBRIMIENTO DEL PROTÓN

• En 1886, GOLDSTEIN utilizó un tubo de rayos catódicos con un cátodo perforado y observó unos rayos que iban en sentido opuesto a los rayos catódicos, los llamó rayos canales.

• Estos rayos, estaban formados por partículas positivas, los PROTONES.

Alicia Díaz

• La relación carga / masa de las partículas positivas sí depende del tipo de gas encerrado en el tubo.

• Cada partícula positiva tenía una masa 1836 veces mayor que la del electrón y por tanto practicamente igual a la del átomo de H.

• Su carga + igual a la del electrón

.

Alicia Díaz

¿DÓNDE ESTABA COLOCADA ESTA NUEVA PARTÍCULA DENTRO DEL

ÁTOMO?

Alicia Díaz

ESPERIMENTO DE RUTHERFORD

Dirigió sobre una lámina de oro muy fina

un haz de partículas α (carga +) procedentes

de una fuente radiactiva. La mayoría pasaba en línea recta, pero alguna rebotaba

Alicia Díaz

MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

• EL NÚCLEO OCUPA UN VOLUMEN MUY PEQUEÑO EN COMPARACIÓN CON EL TAMAÑO DEL ÁTOMO, ACAPARA LA MAYOR PARTE DE SU MASA Y ESTÁ CARGADO POSITIVAMENTE CON PROTONES

• LA CORTEZA, ES UNA ZONA EXTENSA DONDE LOS

ELECTRONES GIRAN ALREDEDOR DEL NÚCLEO

POR TANTO LA MAYOR PARTE DEL ÁTOMO ESTÁ VACÍO

Alicia Díaz

Alicia Díaz

CON EL DESCUBRIMIENTO DEL PROTÓN, SURGEN NUEVOS INTERROGANTES:

¿CUÁL ES LA ESTRUCTURA DEL NÚCLEO?

¿CÓMO PUEDEN PERMANECER LOS PROTONES, SIENDO CARGAS DEL MISMO SIGNO, EN UN ESPACIO TAN REDUCIDO?

Alicia Díaz

DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRÓN

• En 1920, RUTHERFORD Sugirió la existencia de otra partícula sin carga a la que llamó neutrón. Entre protones y neutrones existirían fuerzas atractivas de una nueva naturaleza (fuerzas nucleares) que superasen a las fuerzas de repulsión eléctricas.

• CHADWICK: Bombardeó berilio con

partículas alfa y detectó los NEUTRONES

Alicia Díaz

PARTÍCULAS DEL ÁTOMO DESCUBIERTAS HASTA ESE

MOMENTO

Partícula Carga (C) Masa (g) Masa (U)

electrón -1,6.10-19 9,1.10-28 0,00055

protón 1,6.10-19 1,673.10-24 1,0076

neutrón 0 1,675.10-24 1,0090

Alicia Díaz

PARTÍCULAS DEL ÁTOMO DESCUBIERTAS HASTA ESE

MOMENTO

Partícula Carga (C) Masa (g)

electrón m

protón M

neutrón M

-

+

Alicia Díaz

ESTRUCTURA DEL ÁTOMO

• NÚCLEO

• CORTEZA

PROTONES = p

NEUTRONES = n

+

ELECTRONES -

Alicia Díaz

+

+

+

-

-

-

Alicia Díaz

SÍMBOLOS DEL ÁTOMO

• Los elementos del sistema periódico se representan con 1, 2 o 3 letras

• Si sólo es una letra, esta se escribe en mayúsculas. Ej: Hidrógeno: H; potasio: K

• Si tiene más de una letra, la primera se escribe en mayúsculas y las demás en minúsculas. Ej: Aluminio: Al; Sodio: Na

Alicia Díaz

PARTÍCULAS DENTRO DEL ÁTOMO

Alicia Díaz

NÚMERO ATÓMICO

• Z = Número atómico: representa el número que ocupa el elemento en la tabla periódica y coincide con el número de protones (si el elemento es neutro, además coincide con el número de electrones)

Z = nº protones = nº electrones

+ -

Alicia Díaz

NÚMERO MÁSICO

• A = Número másico: representa el número de partículas que hay en el núcleo, es decir, el número de protones + el número de neutrones

A = nº protones + nº neutrones +

Alicia Díaz

ÁTOMOS NEUTROS

Igual número de protones que de electrones

Z = p = e

A = p + n

Alicia Díaz

Ejemplo

Z

A

p = protons

e = electrons

n = neutrons

Li7

3

Alicia Díaz

Z 3

A 7

p = protons 3

e = electrons 3

n = neutrons 4

Ejemplo

Z 11

A 23

p = protons 11

e = electrons 11

n = neutrons 12

Z

A

p = protons

e = electrons

n = neutrons

Na23

11

Alicia Díaz

Z A p e n

39K19

64Cu29

40Ar18

Alicia Díaz

Z A p e n

39K19 19 39 19 19 20

64Cu29 29 64 29 29 35

40Ar18 18 40 18 18 22

ISOTOPOS

Átomos con el mismo número atómico Z (mismo número de protones) pero diferente número másico A (diferente número de neutrones)

Z A p e

12C6 6 12 6 6

14C6 6 14 6 6

n

6

8

Alicia Díaz

.

Alicia Díaz

12C 6

13C

6

14C 6

p+

no

e-

12C 6

13C

6

14C 6

p+ 6 6 6

no 6 7 8

e- 6 6 6

IONES

Átomos que han ganado o perdido electrones

• Aniones: átomos que han ganado electrones

• Cationes: átomos que han perdido electrones

(Nota: el número de protones NUNCA cambia)

Alicia Díaz

Z A p e n

55Fe26

Fe3+

33S16

S=

Alicia Díaz

Z A p e n

55Fe26 26 55 26 26 29

Fe3+ 26 55 26 23 29

33S16 16 33 16 16 17

S= 16 33 16 18 17

Alicia Díaz

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

1s2

2s2 2p6

3s2 3p6 3d10

4s2 4p6 4d10 4f14

5s2 5p6 5d10 5f14

6s2 6p6 6d10

7s2 7p6 7d10

Alicia Díaz

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

• Na ( Z=11):

• Cl (Z=17):

• Fe (Z=26):

Alicia Díaz

• 1s2 2s2 2p6 3s1

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

• Ca (Z=20):

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

• P (Z=15):

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³

• Cu (Z=29):

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p6 4s² 3d⁹

Alicia Díaz