UNIVERSIDAD DE CUENCA FACULTAD DE INGENIERANIVELACIN PARALELO 2

INVESTIGACIN DE QUMICA SOBRE EL TOMO Y ESTRUCTURA ATMICA

INTEGRANTES:JIMMY NOBLECILLA, ANDRS ALVARRACIN,DANIEL UGUA, JUAN PABLO ESPINOZA,DAVID CHAPA, CRISTIAN MOROCHO

DOCENTE:ING. VERNICA DURN

CUENCA-ECUADOR2015 2016

OBJETIVO GENERAL:Que los estudiantes de nivelacin se adapten a estos nuevos conceptos, mediante la explicacin por medio de programas y herramientas textuales y graficas necesarias para la correcta comprensin del tema a explicar para obtener un aprendizaje significativo para desarrollar nuevas conocimientos, competencias y destrezas en esta materia y porque no decirlo para la vida dara como estudiantes.

OBJETIVOS ESPECFICOS:1. Motivar al estudiante que investigue sobre el tema para formar una amplia meta de estudio.2. Analizar los nmeros cunticos, y la formacin de los distintos enlaces qumicos.3. Permitirle al estudiante que utilice la denominada lluvia de ideas formando definiciones propias para cada punto del tema.4. Captar la atencin del estudiante para mejorar la capacidad de retencin con respecto a este tema.

TEORA ATMICAEs unateora cientficasobre la naturaleza de lamateriaque sostiene que lamateriaest compuesta de unidades discretas llamadastomos. La palabra tomo proviene del adjetivogriego tomos, que significa "indivisible". Los qumicos del siglo XIX empezaron a utilizar el trmino en relacin con el nmero creciente de elementos qumicos irreducibles.Mientras que en el siglo XX, a travs de varios experimentos con electromagnetismoyradiactividad, los fsicos descubrieron que los "tomos indivisibles" eran de hecho un conglomerado de variaspartculas subatmicas (principalmente,electrones,protonesyneutrones), las que pueden existir separadas unas de otras. Toda la materia est hecha detomos, que no pueden ser destruidos ni creados. Los tomos estn hechos de electrones, protones y neutrones, no es indivisible pero s es la partcula ms pequea que toma parte en las reacciones qumicas.

TEORAATMICA DE DALTON.Resume las leyes cuantitativas de la qumica (ley de la conservacin de la masa, ley de las proporciones definidas, ley de las proporciones mltiples). Su teora se puede resumir en:

Los elementos qumicos estn formados por partculas muy pequeas e indivisibles llamadas tomos. Todos los tomos de un elemento qumico son idnticos en su masa y dems propiedades. Los tomos de diferentes elementos qumicos son distintos, en particular sus masas. Los tomos son indestructibles y retienen suidentidaden los cambios qumicos. Los compuestos se forman cuando tomos de diferentes elementos se combinan entre s, en una relacin de nmeros enteros sencilla, formando molculas.

TEORA ATMICA DE THOMSONEl tomo est formado por dos partes: una sola masa grande que contena la carga elctrica positiva (protn), y varias masas pequeas incrustadas en la masa grande llamadas electrones, que contenan la carga elctrica negativa. As, esta teora deja entrever aspectos como:

Composicin de la materia (formada de tomos). El concepto de tomo (es la parte ms pequea de la materia). Composicin del tomo (formado por electrones y protn). Estructura del tomo (como estn distribuidas las 2 cargas elctricas dentro del tomo). La naturaleza del electrn y la carga positiva (vienen del tomo y contienenelectricidad). El tomo es elctricamente neutro, pues la suma de sus cargas negativas (electrones) es neutralizada por la carga positiva (masa grande o protn).

TEORA ATMICA DE RUTHERFORDConcluye que la masa con carga positiva, llamada protn, no estaba dispersa por todo el tomo sino que estaba localizada en el centro del mismo, a lo cual llamo ncleo; as mismo, expreso que los electrones giraban circularmente alrededor de este ncleo (como losplanetasalrededor del sol), en vez de estar incrustados en todo el tomo. As, esta teora deja entrever aspectos como:

Toda la carga positiva (protn) se localiza en la parte central del tomo, llamada ncleo. Los electrones (cargas negativas) giran en forma circular, alrededor del ncleo. La cantidad de carga positiva es diferente para cada elemento qumico, pero en todo caso, dicha cantidad corresponde a la mitad de la masa total del tomo. La cantidad de carga positiva (protn) es igual a la de las cargas negativas (electrones), lo que hace que un tomo sea neutro. La masa del ncleo representa casi el 100% de la masa total del tomo.

TEORA ATMICA DE NIELS BOHRExplica la manera en que los electrones giran alrededor del ncleo, introduciendo el concepto de "capa de energa", que son los espacios o regiones donde se encuentran los electrones realizando su movimiento circular o elptico alrededor del ncleo, fue descartada porque era aplicable solo para los tomos de Hidrogeno, Helio y Litio, y no los dems.

Contiene un ncleocentral formado porprotonesde carga positiva, bastante pequeo pero con la mayor parte de la masa del tomo. Los electronesgiranalrededor del ncleo en una forma circular. Los espacios circulares donde giran los electrones son orbitas esfricas definidas. Un tomo puede tener varias capas de energa, unas dentro de otras, o sea concntricas, y cada capa contiene un cierto nmero de electrones. Los electrones pierden cada vez ms energa, a medida que se van alejando del ncleo. Los electrones pueden absorber y perder energa, si ascienden o descienden de un nivel a otro.

TEORA ATMICA ARNOLD SOMMERFELDUn nivel o capa de energa est dividido en sub- niveles, que son las regiones o espacios alrededor del ncleo en donde se localizanrealmentelos electrones, excepto el primer nivel que solo posee un sub-nivel.

El concepto de sub-nivel de energa. El movimiento de los electrones. Sommerfeld afirmo que los electrones se movan tanto en forma elptica como circular alrededor del ncleo.

De esta manera, la figura del tomo va adquiriendo su forma actual, pues ahora el electrn tiene dos nmeros qunticos: el nmero quntico principal onivel de energa, y el nmero quntico orbital osubnivel de energa.

TEORA ATMICA MECNICO-CUNTICAConsiste en el planteamiento de la ecuacin diferencial, que relaciona la energa asociada a una partcula microscpica (electrn) con la funcin de onda de dicha partcula.

Es la que se utiliza en la actualidad, esta teora nos indica en queespaciode la corteza del tomo podemos encontrar, con mayor probabilidad un electrn, en otras palabras, es imposible predecir el punto exacto en donde podemos encontrar un electrn en un momento dado, pero si se puede calcular el espacio o regin del tomo en donde se mueve un electrn, lo que constituye el fundamento de esta teora.

COMPOSICIN ATMICAA pesar de quetomosignifica indivisible, en realidad est formado por varias partculas subatmicas denominadas electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones del tomo se denominan nucleones, por formar parte del ncleo. El protn y el neutrn no son partculas elementales, sino que constituyen unestado ligadodequarksuyd.Los electrones son partculas sumamente pequeas cargadas negativamente, con una masa de 9,11 X 1031kg y es considerada partcula elemental. Los protones son partculas con carga positiva y una masa mayor a la del electrn. Y los neutrones no tienen carga pero su masa es muy similar a la del electrn.PARTICULAABREVIACIONMASA (Kg)CARGA RELATIVA

Electrne-9,11 1031-

ProtnP1,67 1027+

Neutrnn1,69 10270

Los tomos de un mismoelementotienen el mismo nmero de protones, que se denominanmero atmicoy se representa porZ. Los tomos de un elemento dado pueden tener distinto nmero de neutrones. Los ncleos inestables sufrendesintegracionesque pueden cambiar su nmero de protones y neutrones emitiendoradiacin. Un ncleo fisionado puede dividirse en otros ms ligeros en una reaccin nuclear o tambin espontneamente.En tomos con nmeros atmicos bajos, los ncleos con una cantidad distinta de protones y neutrones tienden a desintegrarse en ncleos con proporciones ms parejas.Los tomos pueden ganar o perder electrones; en estas ocasiones pierden la neutralidad, presentan cargas y reciben el nombre de iones. Si los iones son negativos se denominan aniones y si son positivos cationes.Al tomo lo podemos dividir en dos zonas o regiones: el ncleo y la corteza.El ncleo se ubica en el interior del tomo y contiene los protones y neutrones, ocupa menos espacio que la corteza pero posee mayor peso, tiene carga positiva por el hecho de que la carga positiva de los protones se impone a la carga neutra de los neutrones.La corteza se localiza fuera del ncleo, es decir lo rodea, los electrones giran velozmente a manera de una nube con carga electrnica constituye de este modo casi todo el volumen del tomo, pero, slo representa una pequea parte de su masa. Los electrones, particularmente la masa externa determinan la mayora de las propiedades mecnicas, elctrica, qumicas, etc., de los tomos.Los electrones, como otras partculas, presentan simultneamente propiedades departcula puntual y de onda, y tienden a formar un cierto tipo deonda estacionariaalrededor del ncleo, en reposo respecto de este. Cada una de estas ondas est caracterizada por unorbital atmico, una funcin matemtica que describe la probabilidad de encontrar al electrn en cada punto del espacio.NMEROS CUNTICOSLos nmeros cunticos son valores numricos que nos indican las caractersticas de los electrones de los tomos. Los nmeros cunticos ms importantes son 4:Nmero Cuntico Principal. Nmero Cuntico Secundario. Nmero Cuntico Magntico. Nmero Cuntico de Spin.Nmero Cuntico Principal (n):El nmero cuntico principal nos indica en qunivelse encuentra el electrn y por lo tanto tambin el nivel de energa. Este nmero cuntico toma valores enteros 1, 2, 3, 4, 5, 6, o 7.Nmero Cuntico Secundario (l):Este nmero cuntico nos indica en quesubnivelse encuentra el electrn. Este nmero cuntico toma valores desde 0 hasta(n - 1).Segn el nmero atmico tenemos los valores paral:n=1l= (n-1) = 0 =s"sharp"n=2l= (n-1) = 0, 1 =p"principal"n=3l= (n-1) = 0, 1, 2 =d"diffuse"n=4l= (n-1) = 0, 1, 2, 3 =f"fundamental"n=5l= (n-1) = 0, 1, 2, 3, 4 =gn=6l= (n-1) = 0, 1, 2, 3, 4, 5 =hn=7l= (n-1) = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 =iNmero Cuntico Magntico (m):El nmero cuntico magntico nos indica lasorientaciones de los orbitalesmagnticos en el espacio. Los orbitales magnticos son las regiones de la nube electrnica donde se encuentran los electrones. Este nmero cuntico depende dely toma valores desde -lpasando por cero hasta +l. La frmula para encontrar cuntos orbitales posee un subnivel es:m = 2l+1Nmero Cuntico de Spin (s):El nmero cuntico despinnos indica el sentido de rotacinen el propio eje de los electrones en un orbital. Ya sea si se mueve al igual que las manecillas del reloj, o en sentido contrario, este nmero cuntico toma los valores de -1/2 y de +1/2.Utilizando los 4 nmeros cunticos se puede especificar dnde se encuentra un determinado electrn, y los niveles de energa del mismo. Este tema es importante en el estudio de las radiaciones, la energa de ionizacin, as como de la energa liberada por un tomo en una reaccin.Al utilizar los nmeros cunticos debemos tomar en cuenta lo siguiente:ElPrincipio de Exclusin de Paulidice que un electrn que ha sido asignado a cierto orbital, es capaz de existir en 2 estados, que se puede explicar admitiendo que el electrn puede rotar alrededor de un eje en cierto sentido o en el sentido opuesto. Estos 2 estados se describen mediante el nmero cuntico msque puede tomar 1de los 2 valores siguientes:+1/2 y 1/2. Se dice entonces que en un tomo, no puede haber ms de un electrn con los mismos valores de los nmeros cunticosn,l, mlyms.

LaRegla de Hundestablece que cuando varios electrones ocupan orbitales degenerados, lo hacen, en lo posible, ocupando orbitales diferentes y con los spines desapareados paralelos. En otras palabras cuando se llena orbitales con un mismo nivel de energa, o en un mismo subnivel, se debe empezar llenando la mitad del subnivel con electrones de spin +1/2 para luego proceder a llenar los subniveles con electrones de spin contrario (-1/2).

ISOTOPOS, ISOBAROS, ISTONOS, ISOELCTRICOSa) Istopos: o Hlidos.- son tomos semejantes, con similares propiedades qumicas, y que adems son constituyentes del elemento qumico, tienen igual cantidad de protones o N Atmico Ejemplo 1: istopos del hidrgeno

Ejemplo 2: istopos del carbono

Uso de los istopos. Una de las aplicaciones de los istopos es la fotografa de rayos gamma, al paciente se le inyecta un istopo que emita radiacin gamma y se recoge la radiacin emitida de forma que se obtiene una foto de la zona deseada.Descubrimiento de los istopos Los estudios sobre la diferenciacin de la estructura de los ncleos atmicos comenzaron junto con el siglo XX. Los experimentos realizados indicaban que las sustancias radiactivas qumicamente inseparables podran diferenciarse slo en su ncleo. En 1912, Sir Joseph Thomson, fsico britnico, demostr que algunos istopos son estables. Su experiencia consisti en pasar nen (Ne) a travs de un tubo luminoso y desviando los iones de nen mediante campos elctricos y magnticos; esto demostr que el nen existe en ms de una forma. Fue as como Thomson encontr dos istopos del nen: Ne-20 y Ne-22. Francis William Aston, fsico britnico, continu con el estudio de istopos. Un instrumento llamado espectrmetro de masas ayud a detectar y estudiar los istopos mayormente. Este instrumento, desarrollado en 1919 por Aston, usaba un haz de iones con carga positiva (+), que se desviaba en primer lugar mediante un campo elctrico y que a continuacin se desviaba en la direccin opuesta con un campo magntico. La cantidad de partculas resultantes de la deflexin o frenado se registraba en una placa fotogrfica, y dependa de su masa y velocidad. Cuanto mayor era la masa del ion, menor era su deflexin. Aston midi las masas moleculares de los istopos de muchos elementos, y comprob la abundancia relativa de ellos en la naturaleza. La mayora de los elementos en estado natural consisten en una mezcla de dos o ms istopos. Algunas excepciones son el berilio (Be), aluminio (Al), fsforo (P) y sodio (Na) b) Isobaros: tomos de diferente elemento qumicos que tienen igual N de Masa pero distinto Z, tienen semejantes propiedades fsicas. Ejemplo:

c) Istonos: tomos de diferentes elementos, que tienen igual N de Neutrones, pero de propiedades diferentes. Ejemplo:

d) Isoelctricos: especies que se caracterizan por tener igual cantidad y configuracin electrnica de sus electrones. Ejemplo:

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