QUÍMICA BÁSICA

Margarita Patiño JaramilloMargarita Patiño Jaramillo

MODELOS ATÓMICOSMODELOS ATÓMICOS

VAMOS A ANALIZAR LOS CUATRO MODELOS MÁS IMPORTANTES Y LA REVISIÓN ACTUAL DEL ÚLTIMO DE

ELLOS:

Cuenta la historia Cuenta la historia queque…

La primera teoría científicateoría científica sobre el átomo fue

propuesta por John Dalton a principios del siglo XIX,

y a partir de ahí se fueron proponiendo diversos

modelos:

TEORÍA ATÓMICA DE TEORÍA ATÓMICA DE DALTONDALTON

1. La materia está constituida por átomos que son inalterables y no se pueden dividir.

2. Las sustancias simples o elementos están formadas por átomos simples idénticos con la misma masa y propiedades.

3. Los compuestos están formados por átomos compuestos, también idénticos entre sí.

4. Los átomos de distintas sustancias tienen distinta masa y distintas propiedades.

5. Los átomos no se destruyen en las reacciones químicas,

sino que se recombinan en la proporción numérica más sencilla posible.

MODELO ATÓMICO DE MODELO ATÓMICO DE THOMSON THOMSON

THOMSON demuestra la existencia del electrón. El

átomo es como una torta, cargada toda ella

positivamente, en la que se incrustaban como

pequeñas pasa que eran las cargas negativas o

electrones.

-La materia es eléctricamente neutra.

-La materia desprende electrones, pero nunca cargas positivas.

MODELO DE MODELO DE RUTHERFORD RUTHERFORD

RUTHERFORD es discípulo de Thomson, pero en

su época hubo dos grandes avances científicos:

-El efecto fotoeléctrico, consistente en la emisión de

electrones por parte de una superficie metálica la

incidir luz sobre ella.

-La radiactividad, Becquerel comprobó que las

sales de Uranio emitían espontáneamente

radiaciones.

Entonces experimentó con rayos α que incidían sobre

películas de oro. Descubrió así la existencia del

núcleo, objeto muy masivo y cargado positivamente.

Postulados:

El átomo está constituido por un núcleo central que

concentra toda la carga positiva y casi toda la masa

del átomo.

MODELO DE RUTHERFORDMODELO DE RUTHERFORD

En la corteza están los electrones, con carga negativa y

con una masa despreciable frente a la del núcleo. Los

electrones giran en órbitas circulares concéntricas en

torno al núcleo.

El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación

con el tamaño de todo el átomo, y entre el núcleo y la

corteza hay espacio vacío.

MODELO DE RUTHERFORDMODELO DE RUTHERFORD

MODELO DE BOHR

BOHR trabajó con Rutherford cuando este ya había

postulado su modelo. Postuló un modelo sin

demostración experimental que lo demostrara. Se

suele decir de él que soñó con el modelo una noche y

a la mañana siguiente lo escribió con la suerte de que

sus ideas eran las correctas y el modelo perdura en el

tiempo.

Los electrones giran en órbitas circulares (esto es lo

único que no se mantiene actualmente) en torno al

núcleo merced a la atracción eléctrica protón-electrón.

Mientras el electrón se mueve en su órbita no pierde energía.

Si pasa de una órbita externa a otra más interna desprende

energía, la misma que absorbe para la transición contraria.

MODELO DE BOHR

El electrón no puede situarse a

cualquier distancia del núcleo, sino

que debe ocupara niveles u órbitas

predeterminadas. No valen

posiciones intermedias entre órbitas.

MODELO ATÓMICO ACTUAL

Antes explicamos los pasos que llevaron a establecer este

modelo que es con el que actualmente trabajamos. El

modelo planetario de RUTHERFORD presentó enseguida

una gran deficiencia: los electrones no describían órbitas

estables.

Proponer un modelo alternativo al de Rutherford supuso

romper con el concepto de órbita para el desplazamiento del

electrón. La nueva idea fue la de orbital.

Proponer un modelo alternativo al de Rutherford supuso

romper con el concepto de órbita para el desplazamiento del

electrón. La nueva idea fue la de orbital.

El modelo atómico de orbitales se basa en las ideas

expuestas por diversos científicos, especialmente el austriaco

E. Schrödingery el alemán W. K. Heisenberg.

Este modelo establece una serie de postulados, de los que

cabe destacar como más importantes los siguientes:

El electrón se comporta como una onda en su movimiento

alrededor del núcleo.

No es posible predecir la trayectoria exacta del electrón

alrededor del núcleo.

Por eso, hay que abandonar la idea de órbitas definidas de

la teoría de Bohr y hablar en su lugar, de orbitales atómicos.

Hay varias clases de orbitales que e diferencian por su

forma y orientación en el espacio; así decimos que hay

orbitales s, p, d ó f.

En cada nivel energético hay un número determinado de

orbitales de cada clase.

Un orbital atómico es la región del espacio donde existe

una probabilidad aceptable de que se encuentre un

electrón. En cada orbital no podrán encontrarse más de

dos electrones.

 

DISTRIBUCIÓN DE ORBITALES Y ELECTRONES PARA LOS CUATRO NIVELES DISTRIBUCIÓN DE ORBITALES Y ELECTRONES PARA LOS CUATRO NIVELES

Nivel de energía (n) 1 2 3 4

Tipo de orbitales s s  p s  p  d s  p  d  f

Número de orbitales de cada tipo 1 1  3 1  3  5 1  3  5  7

Denominación de los orbitales1s

2s  2p

3s  3p  3d

4s  4p  4d  4f

Número máximo de electrones en los orbitales 2 2  6 2  6  102  6  10 

14Número máximo de electrones por nivel (2n2) 2 8 18 32

 

Junto al desarrollo del modelo atómico actual se produjo el

descubrimiento de dos nuevas partículas en el interior del átomo:

El protón, partícula con carga positiva igual en valor

numérico a la del electrón. Se encuentra en el núcleo atómico

y su masa es 1837 veces mayor que la del electrón.

El neutrón, partícula eléctricamente neutra, de masa

semejante a la del protón y que también se encuentra en el

núcleo.

Del conocimiento de estas partículas, se obtuvieron

numerosas explicaciones al comportamiento de la materia

relacionadas con otros conceptos. Uno de ellos fue el número

atómico, o número de protones que tiene un átomo, un dato

característico de cada elemento químico.

PipssssPipssss

Tengan en cuenta y no olviden que…

El número de protones de un átomo se conoce como número número atómicoatómico y se representa por Z .

Por ejemplo: un número Z = 1, pues solamente dispone de un protón en su núcleo. De hecho, el hidrógeno es el elemento químico más sencillo -y a la vez más abundante en la naturaleza.

No olvide que el Número atómico Z es el número de protones que componen el núcleo del átomo.

En un átomo neutro, el número atómico debe coincidir con el

número de electrones.

También fue interesante la incorporación del número másiconúmero másico,

que es aquel que resulta de la suma del número de neutrones y el

número atómico de un átomo.

Los isótopos son átomos con el mismo número atómico y mismo número atómico y

diferente número másicodiferente número másico. Su existencia es posible porque suele

haber átomos del mismo elemento que tienen distinto numero de

neutrones. Así por ejemplo los tres isótopos del carbono se

escribirían de la siguiente forma: 12C, 13C y 14C.

El número atómico es seis (z = 6) en los tres casos, porque los

tres pertenecen al elemento carbono que tiene seis protones

en el núcleo de sus átomos. En el primer caso habrá seis

neutrones, siete en el segundo y en el último ocho.

Podemos decir por tanto, que en una aproximación del modelo

atómico del litio cuyo número atómico es tres (z = 3). Es decir

presentaría tres protones, y si el átomo es neutro, como

queremos suponer, también tres electrones su estructura sería

algo así:

Las masas absolutas de los átomos son increíblemente

pequeñas, por esa razón se ha introducido una escala de

masas atómicas que tiene como referencia la masa de un

isótopo de carbono. El minúsculo tamaño del átomo queda de

manifiesto en la relación entre la unidad de masa atómica y

un gramo:

1UMA ≈ 1,66 · 10-24g

NO DEBESOLVIDAR ESTOS CONCEPTOS:

…

• Unidad de masa atómica: masas de los protones y neutrones

en números enteros.

• 11 UMA UMA ≈≈ 1.66 x 10 1.66 x 10-24-24

• Masa atómica = número de protones + número de neutrones

(peso atómico)

• Número atómico = número de protones

Masa Carga Símbolo

Nombre en gramos en uma eléctrica

Electrón 9.1093897x10-28 g .0005485712 uma 1- e-Protón 1.674954x10-24 g 1.00727605 uma 1+ p+ o p

Neutrón 1.674954 x10-24 1.00866 5uma 0 n

Se me olvidó…

NO SE DEBEOLVIDAR QUE…NO SE DEBEOLVIDAR QUE…

Los Los protonesprotones tienen una masa de 1 y una carga positiva +1.

Los Los neutronesneutrones tienen masa igual a 1, pero no poseen carga.

En el núcleo está la mayor cantidad de masa de un átomo.

Los electrones cargados negativamente se encuentran

en la periferia del átomo, y se mueven en regiones

definidas del espacio, separadas del núcleo

(orbitales): Por tanto, la mayor parte del átomo es espacio vacío

INSISTO…

Que un átomo es eléctricamente neutro, (por que En

un átomo cualquiera, el número de partículas

cargadas positivamente es igual al número de

partículas cargadas negativamente. Por tanto, el

número de protones es igual al número de electrones)

INSISTO…

Que un átomo es eléctricamente neutro, (por que En

un átomo cualquiera, el número de partículas

cargadas positivamente es igual al número de

partículas cargadas negativamente. Por tanto, el

número de protones es igual al número de electrones)

Nombre Símbolo Protones Neutrones Masa atómica Abundancia natural

Hidrógeno 11H 1 0 1 99.985%

Deuterio 2 1H 1 1 2 0.015%

Tritio 31H 1 2 3 trazas

CONCEPTOS IMPORTANTE

Ya se había mencionado…

Isótopo: Átomos con el mismo número atómico, pero

diferente masa atómica

Ejemplo: Isótopos del hidrógeno

Cómo es que es?... Debo calcular A

EL NÚMERO DE MASAEL NÚMERO DE MASA (A), es la suma del número de protones y neutrones contenidos en el núcleo.

Número de masa, A = protones + neutrones A = Z + N

No olviden que el número de protones es igual al número de electrones e igual a Z , por eso he realizado el reemplazo anterior.

A (Número de masa) = Z + número de neutrones.

Conocidos el número atómico y el de masa para el elemento, se puede conocer su número de neutrones.

Número neutrones = A - Z

Número de masa, A = protones + neutronesNúmero de masa, A = protones + neutrones A = Z + NA = Z + N

Mira Z se puede escribir

en forma simplificada

En forma simplificada, el número de masa y el número atómico

de un átomo se puede escribir con el respectivo símbolo, así:

Donde XX representa el símbolo del elemento. AA, el número de

masa y el número atómico. ZZ, el número de protones.

Recordá que el Número neutrones = A - ZNúmero neutrones = A - Z

A

Zx

MIREN UN EJERCICIO COMO GUÍA

Para cada uno de los átomos indicados, identifique el

número de protones, (p+), electrones, (e-) y neutrones,

(n). Identifique también a qué elemento pertenecen.

Según la notación: , en la parte superior izquierda está el

número de masa, A; en la parte inferior izquierda está el

número atómico, Z, que identifica al elemento, ya que es

igual al número de protones o electrones

xxx 39

19

40

20

27

13dcba )))x60

30)

SOLUCIÓN AL EJERCICIOSOLUCIÓN AL EJERCICIO

Según la notación: en la parte superior izquierda está el número de masa, A; en la parte inferior izquierda está el número atómico, Z, que identifica al elemento, ya que es igual al número de protones o electrones, Así:

Como Z = 30, entonces p+ = 30 y e- = 30, que corresponde al elemento Zn. Número de neutronesNúmero de neutrones = A - Z, entonces 60 - 30 = 30 neutrones.

Como Z = 13, entonces, p+ = 13 y e- = 13, que corresponde al elemento Al. Número neutronesNúmero neutrones = A - Z; 27 - 13 = 14 neutrones.

c. Como Z = 20, entonces p+ = 20 y e- = 20, que corresponde al elemento C a. Número de neutronesNúmero de neutrones = A - Z; 40 - 20 = 20 neutrones.

d. Dado que Z = 19, entonces p+ = 19 y e- = 19, que corresponde al K y número neutronesnúmero neutrones = A - Z; = 39 - 19 = 20 neutrones.

• http://www.deciencias.net/proyectos/quimica/atomo/modeloactual.htm

• SIMULACION

http://www.deciencias.net/proyectos/paginas/librosvivos.htmhttp://www.librosvivos.org/videos/VIDEOSSIMULACIONhttp://www.deciencias.net/proyectos/quimica/atomo/comp/estructura.htmESTRUCTURA ELEDTRONICA DELOS ATOMOS

MODELO ATOM DE BOHR: http://www.deciencias.net/proyectos/quimica/atomo/modelobohr.htmEXPERIMENTO DE FUTHERFORDhttp://www.deciencias.net/proyectos/quimica/atomo/rutherford.htmRelación carga-masa del electrón

http://www.deciencias.net/proyectos/quimica/atomo/carga-masa.htm

APPLESDEQCA: http://www.deciencias.net/proyectos/quimica/index.htm

ENLACE QCO

http://www.deciencias.net/proyectos/quimica/compuestos/enlace.htm

MEDIO AMBIENTE

http://www.deciencias.net/proyectos/consumer/mambiente/petroleo.htm

http://www.deciencias.net/proyectos/paginas/mambiente.htm

Cambio climatico, los hechos

http://www.elmundo.es/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/index.html?pagina=/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/los_hechos.html

Ecologízate

http://www.elmundo.es/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/index.html?pagina=/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/los_hechos.html

Tu futuro

http://www.elmundo.es/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/index.html?pagina=/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/los_hechos.html

Documentos

http://www.elmundo.es/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/index.html?pagina=/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/los_hechos.html

Diccionario ecologico

http://www.elmundo.es/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/index.html?pagina=/especiales/2007/02/ciencia/cambioclimatico/los_hechos.html

EL ESQUELETO,PARA TUS HERMANOS MENORES:

http://www.deciencias.net/simulaciones/archivos/esqueleto/intro.swf

CUIDATE DEL TABAQUISMO,10 FORMASDE CONSUMIRTABACO

http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2006/05/tabaco.html

TABACO EFECTOS EN ELCUERPO

http://www.elmundo.es/elmundo/2005/graficos/jun/s1/tabaco.html

TABACO, TRAGAR EL HUMO

http://www.elmundo.es/elmundo/2002/graficos/salud/sep/enfisema.html

MUJERES CANCER DE MAMA- AUTOEXPLORACION

http://www.elmundo.es/graficos/multimedia/salud_oncologia.html

http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2004/11/auto_mama.html

http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2004/11/auto_mama.html

http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2003/09/mammosite.html

Hey Senores

http://www.elmundo.es/elmundosalud/2007/04/04/oncologia/1175683039.html

COMO ANDAN DEL CORAZON9 de todo corazon

CUANTAS CALORÍAS QUIERES QUEMAR?

http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2004/11/calorias.html

http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2004/11/calorias.html pulsa sobre la imagenDIVIERTETEhttp://www.deciencias.net/simulaciones/archivos/esqueleto/intro.swfCONSUMA SEGURIDAD (DE DONDE VIENE SUSU ALIMENTOShttp://www.deciencias.net/proyectos/paginas/consumaseguridad.htm

CUIDATE DEL SIDA (VIH)http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2003/12/virus_vih.htmlEsperanza: http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2007/03/farmacosvih.html

Sobre ciencia

http://www.elmundo.es/graficos/multimedia/ciencia.html

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