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MODELOS ATÓMICOS Aportes de Dalton, Thompson, Rutherford, Bohr y Schrödinger y Heisenberg

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Fecha: Nivel/curso: 8v0 Asignatura: Química Nº competencia QUIMc 1. Docente autor: Tatiana Ferreira

Tarea : Conocer la estructura y las características de la materia. Conocer los conceptos clave de la unidad para entender la composición y transformaciones de la materia.

Cada sustancia del universo, las rocas, el mar, nosotros mismos, los planetas y hasta las estrellas más lejanas, están enteramente formada por pequeñas partículas llamadas átomos.

v Introducción A lo largo de la historia los científicos han propuesto diversos “modelos atómicos”. Un

“modelo” es una representación abstracta, conceptual, gráfica o visual, física, matemática, de fenómenos, sistemas o procesos a fin de analizar, describir, explicar, simular - en general, explorar, controlar y predecir- esos fenómenos o procesos.

v Modelo atómico de Dalton En 1808, Dalton publicó sus ideas sobre el modelo atómico de la materia las cuales han servido de base a la química moderna.

Los principios fundamentales de esta teoría son: 1. La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas átomos. 2. Hay distintas clases de átomos que se distinguen por su masa y sus propiedades. Todos los átomos de un elemento poseen las mismas propiedades químicas. Los átomos de elementos distintos tienen propiedades diferentes. 3. Los compuestos se forman al combinarse los átomos de dos o más elementos en proporciones fijas y sencillas. De modo que en un compuesto los átomos de cada tipo están

en una relación de números enteros o fracciones 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.

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Modelo atómico de Thompson/ BUDÍN DE PASAS Fue un primer modelo realmente atómico, referido a la constitución de los átomos, pero

muy limitado y pronto fue sustituido por otros. Según el modelo de Thomson el átomo consistía en una esfera uniforme

de materia cargada positivamente en la que se hallaban incrustados los electrones de un modo parecido a como lo están las semillas en una sandía. Este sencillo modelo explicaba el hecho de que la materia fuese eléctricamente neutra, pues en los átomos de Thomson la carga positiva era neutralizada por la negativa. Además los electrones podrían ser arrancados de la esfera si la energía en juego era suficientemente importante. Modelo atómico de Rutherford / Modelo Planetario.

En 1911, Rutherford empleó las partículas alfa para determinar la estructura interna de la materia (experimento de la lámina de oro). A partir de ese experimento dedujo que: - La mayoría de las partículas atraviesan la lámina sin desviarse (99,9%). - Algunas partículas se desvían (0,1%). - Al ver que no se cumplía el modelo propuesto por Thomson, Rutherford formuló el modelo nuclear del átomo. Según este modelo, el átomo está formado por un núcleo y una corteza.eza: *Núcleo: aquí se concentra casi la totalidad de la masa del átomo, y tiene carga positiva. *Corteza: está formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares (sistema solar en miniatura) Así mismo, también dijo que la materia es neutra, ya que la carga positiva del núcleo y la negativa de la corteza se neutralizan entre sí. Rutherford dedujo que: - La materia está casi vacía; el núcleo es 100.000 veces más pequeño que el radio del átomo. - La mayoría de las partículas alfa no se desvían porque pasan por la corteza, y no por el núcleo. - Las que pasan cerca del núcleo se desvían porque son repelidas. - Cuando el átomo suelta electrones, el átomo se queda con carga negativa, convirtiéndose en un ión negativo; pero si, por el contrario, el átomo gana electrones, la estructura será positiva y el átomo se convertirá en un ión negativo.

Conocido como Modelo Planetario: - Consideró que los electrones giraban en torno al núcleo, similar a como lo hacen los planetas alrededor del sol. -La mayor parte del átomo es espacio vacío, donde las cargas positivas debían centrarse en el interior (centro del átomo al que llamo núcleo). -Goldsteins: Estableció la existencia de las partículas positivas que llamó protones . -Chadwick: Al estudiar las masas de los átomos infiere que en el núcleo existen partículas de igual masa que el protón pero con carga neutra a los que llamo neutrones.

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v Modelo atómico de Böhr. En 1913 Bohr publicó una explicación teórica para el espectro atómico del hidrógeno.

Basándose en las ideas previas de Max Plank, que en 1900 había elaborado una teoría sobre la discontinuidad de la energía (Teoría de los cuantos), Bohr supuso que el átomo sólo puede tener ciertos niveles de energía definidos.

Bohr establece así, que los electrones sólo pueden girar en ciertas órbitas de radios determinados. Estas órbitas son estacionarias, en ellas el electrón no emite energía: la energía cinética del electrón equilibra exactamente la atracción electrostática entre las cargas opuestas de núcleo y electrón.

El electrón sólo puede tomar así los valores de energía correspondientes a esas órbitas. Los saltos de los electrones desde niveles de mayor energía a otros de menor energía o viceversa suponen, respectivamente, una emisión o una absorción de energía electromagnética (fotones de luz).

Sin embargo el modelo atómico de Bohr también tuvo que ser abandonado al no poder explicar los espectros de átomos más complejos. La idea de que los electrones se mueven alrededor del núcleo en órbitas definidas tuvo que ser desechada. Las nuevas ideas sobre el átomo están basadas en la mecánica cuántica, que el propio Bohr contribuyó a desarrollar.

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v Modelo atómico Mecano-cuántico (Schrödinger y Heisenberg, entre otros).

Modelo desarrollado durante la decada

de 1920, sobre todo por Schrödinger y Heisenberg. Es un modelo de gran complejidad matemática. No se habla de órbitas, sino de orbitales. Un orbital es una región del espacio en la que la probabilidad de encontrar al electrón es máxima. Los orbitales atómicos tienen distintas formas geométricas.

ACTIVIDADES ASOCIADAS ITEM I. ¿VERDADERO O FALSO? JUSTIFICA LAS FALSAS EN EL ESPACIO ASIGNADO. 1........ Actualmente el modelo atómico aceptado por la comunidad científica es el propuesto por Thompson. 2…….. La noción de “orbitales atómicos” es un aporte del científico Niels Bohr. 3……..Los modelos atómicos fueron propuestos por: Dalton, Thompson, Rutherford, Bohr y científicos mecano-cuánticos (Ejemplos: Schrödinger y Heisenberg). Ü Ordenados cronológicamente, del más antiguo al más reciente. 4…….. Según el modelo planteado por Bohr, el átomo consiste en una esfera uniforme de materia cargada positivamente en la que se hallan incrustados los electrones de un modo parecido a como lo están las semillas en una sandía.5……..Rutherford formuló el modelo nuclear del átomo. Según este modelo, el átomo está formado por un núcleo y una corteza provista de electrones.ITEM II. COMPRENSIÓN, INTERPRETACIÓN Y ANÁLISIS. Desarrolla, a partir del texto, cada uno de los siguientes desafíos. Completa en el espacio asignado.

1. Interpreta esta imagen: En A, B y C, el electrón… ¿Absorbe (gana) o emite (pierde) ENERGÍA?

A)

B)

C)

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Términos pareados: Asocia la fila A con la fila B, según corresponda.

ÍTEM DE ALTERNATIVAS: Selecciona con una X la respuesta correcta. 1. El Aluminio (Al), posee un Z= 13 se transforma en Al+3 quiere decir que este: a) Posee 10 electrones b) Posee 13 electrones c) Posee 16 electrones d) Ninguna es correcta 2. A que hace referencia el número atómico (Z) de un elemento químico que lo diferencia del resto de elementos a) Número de electrones b) Número de protones c) Masa del núcleo d) Suma del número de protones y neutrones 3. Los elementos están ordenados en la tabla periódica de acuerdo al: a) Radio atómico b) Número másico c) Número atómico d) Volumen atómico 4. Si el Carbono posee 6 protones, 6 electrones y 12 neutrones, ¿Cual es número atómico?: a) 12 b) 6 c) 24 d) 18 5. La masa atómica (A) nos indica: a) La cantidad total de electrones en un átomo b) La cantidad total de protones y electrones en un átomo c) La cantidad total de protones y neutrones en un átomo d) Cantidad total de protones

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6. Los neutrones equivalen a: a) La resta de la masa atómica y numero atómico b) Solo a la masa atómica c) Solo al número atómico d) A la suma de electrones con los neutrones. 7. Indica el número de protones, neutrones y electrones del siguiente átomo ORO Au (Z= 79 y A=124) a) El oro tendrá 79 protones, 124 electrones y 45 neutrones b) El oro tendrá 79 protones, 79 electrones y 45 neutrones c) El oro tendrá 124 protones, 79 electrones y 45 neutrones d) El oro tendrá 124 protones, 124 electrones y 45 neutrones 8. Sabiendo que el ión de carga positiva (Fe +3) del Hierro contiene 26 protones y 30 neutrones, indica sus números másico y atómico. Así como la cantidad de electrones. a) Z=56, A= 26 y e- =26 b) Z=26, A=56, e- =23 c) Z=26, A= 26 y e- =26 d) Z=56, A= 26 y e- =23 9. Según el modelo atómico de Bohr, Cuando un electrón pasa de un nivel mayor de energía a otro de menor energía este: a) Libera energía en forma de Luz Visible b) Libera Oxígeno c) Absorbe energía d) Absorbe Oxigeno 10. Según el modelo atómico de Bohr, Cuando un electrón pasa de un nivel menor de energía a otro de Mayor energía este debe: a) Liberar energía b) Absorber energía c) Liberar Oxígeno d) Absorber Oxigeno 11. ¿Qué científico dice: “El átomo está formado por una masa positiva (Núcleo) dentro del cual se insertan, como “pasas en un budín”, los electrones negativos”? a) Thomson b) Bhor c) Rutherford d) Dalton