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Preguntas rectoras¿Cómo sabemos los átomos existimos?Cómo sabemos que los electrones, protones, y
¿los neutrones existen?
¿Cuál es radiación y qué hace viene?
¿Es la radiación segura?
¿De dónde la materia viene?
¿Cómo se forman los elementos?
¿Están todos los átomos de un elemento iguales?
¿Cómo medimos los átomos si son tan pequeños?
¿Cómo sabemos qué estrellas se hacen?
¿Cuál es incorrecto con este cuadro?
ContenidoEstructura atómica del `'
A). Desarrollo del átomo Modelo de Dalton del átomo Thomson Rutherford Bohr
Quantum mecánicoRevisión
Gota del aceite de MillikanB). Partículas en el átomo Configuración y orbitarios del electrón Configuraciones del electrón Tabla periódica - orden de relleno orbital Isótopos
C). Luz Frecuencia y longitud de onda Espectros de emisión Estado emocionado contra el estado de tierra Líneas espectrales del hidrógeno Espectro electromágnetico Color Efecto fotoeléctrico
Las diapositivas ligeras se han movido a págs. separadas.
Los GriegosHistoria del átomo
• No la historia del átomo, pero la idea del átomo
• En 400 B.C los Griegos intentados a entender la materia (productos químicos) y los rompió abajo en la tierra, viento, fuego, y aire.
• Democritus y Leucippus Filósofos griegos
Modelo griego
• Filósofo griego• Idea de la democracia del `'• Idea de los atomos del `'
- Atomos = `indivisible'
- Se deriva el átomo del `' • Ningunos experimentos a
apoyar idea
• Continuo contra discontinuo teoría de la materia
Modelo de Democritus del átomo
Ningunos protones, electrones, o neutrones
Sólido e INDESTRUCTABLE
Democritus
“Para entender el muy grande, debemos entender el muy pequeño.”
Primera hipótesis atómica de DEMOCRITUS (400 A.C.) -
Atomos: Griego para “uncuttable”. Tajar para arriba un pedazo de materia hasta que usted alcance los atomos.Características de átomos:
• indestructible.• cambiable, sin embargo, en diversas formas.• un número infinito de clases tan allí es un número infinito de elementos.• las sustancias duras tienen átomos ásperos, espinosos que se peguen juntos.• los líquidos tienen alrededor, los átomos lisos que resbalan sobre uno otro.• el olor es causado por los átomos que obran recíprocamente con la nariz - átomos ásperos lastimados.• el sueño es causado por los átomos que escapan el cerebro.• muerte - demasiados se escaparon o no volvieron.• el corazón es el centro de la cólera.• el cerebro es el centro del pensamiento.• el hígado es el asiento del deseo.
“Nada existe pero los átomos y el espacio, todo el otro es opinión”.
Democritus
Teoría de cuatro elementos
• Platón era un atomista• Pensó que era toda la
materia integrado por 4 elementos:
- Tierra (fresco, pesado)- Agua (mojada)- Fuego (caliente)- Aire (luz)- Éter (cerca de cielo)
MATERIA del `'
FUEGO
TIERRAAIRE
AGUA
Caliente
MojadoFrío
Seco
Relación de los cuatro elementos y de las cuatro calidades
Mezclar estos “elementos” en diversas proporciones para conseguir todas las sustancias
AnaxagorasAnaxagoras (Griego, llevado 500 A.C.)–Sugirió que cada sustancia tuviera sus los propios un poco “siembresiembre” a las cuales se agrupó hacer la sustancia, mucho como nuestro cúmulo de atomas para hacer las moléculas.
Algunas ideas tempranas en materia
O' Connor Davis, MacNab, McClellan, experimentos y principios 1982, página 26 de la QUÍMICA,
EmpedoclesEmpedocles (Griego, llevado en Sicilia, 490 A.C.)–Sugerido había solamente cuatro semillas básicas - tierra, aire, fuego, y agua- tierra, aire, fuego, y agua. las sustancias elementales (átomos a nosotros) combinaron de varias maneras de hacer todo.
Democritus (Thracian, llevado 470 A.C.)–PropusoPropuso realmente el átomo de la palabraátomo de la palabra (indivisible) porque él creyó que todos la materia consistió en tales unidades minúsculas con vacíos en medio, una idea absolutamente similar a nuestra propia creencia. Fue rechazada por Aristotle y perdida así por 2000 años.
AristotleAristotle (Griego, llevado 384 A.C.)–Agregó la idea de “calidades” - calor, frío, sequedad, humedad - como elementos - calor, frío, sequedad, humedad - como elementos básicosbásicos cuál combinó según las indicaciones del diagrama (página anterior).
Caliente + secar el fuego hecho; caliente + mojar el aire hecho, y así sucesivamente.
Ideas tempranas en elementos
Roberto Boyle indicó…- Una sustancia era
elemento a menos que podría analizarse a dos o más simple sustancias.
El aire por lo tanto no podría ser un elemento porque podría ser analizado en a muchos puros sustancias.
Roberto Boyle
Fundaciones de la teoría atómica
Ley de proporciones definidas
El hecho de que un compuesto químico contenga los mismos elementos en exactamente las mismas proporciones por la masa sin importar el tamaño de la muestra o de la fuente del compuesto.
Ley de proporciones múltiples
Si compuestos dos o más diversos se componen de los mismos dos elementos, entonces el cociente de las masas del el segundo elemento combinó con cierta masa del primera los elementos son siempre un cociente de pequeños números enteros.
Ley de la conservación de la masa
La masa ni se destruye ni se crea durante el producto químico ordinario reacciones.
Conservación de átomos
John Dalton
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 204
2 H2 + O2 2 H2O
hidrógeno de 4 átomosoxígeno de 2 átomos
hidrógeno de 4 átomosoxígeno de 2 átomos
H
H
O
O
O
O
H
H
H
H
H
H
H2
H2
O2
H2O
H2O
+
Legos es similar a los átomos
Lego se puede separar e incorporar a muchas diversas cosas.
H
H
O
O
O
O
H
H
H
H
H
HH2
H2
O2
H2O
H2O
+
Los átomos se pueden cambiar en diversas sustancias.
45 g H2O¿? g H2O
Conservación de la masa
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 204
Altovoltaje
Antes de la reacción
electrodos
vidriocompartimiento
5.0 g H2
80 g O2
300 g (masa del compartimiento)+
385 totales de g
H2O2
Altovoltaje
Después de la reacción
0 g H2
40 g O2
300 g (masa del compartimiento)+
385 totales de g
O2
H2O
Ley de proporciones definidasJosé Louis Proust (1754 - 1826)
• Cada uno compuesto tiene un cociente específico de elementos
• Es un cociente al lado de masa
• El agua es siempre 8 gramos de oxígeno para todos gramo de hidrógeno
La ley de proporciones múltiples
• Dalton no podría utilizar su teoría para determinar composiciones elementales de compuestos químicos porque él hizo que ninguÌn confiable escalara de masas atómicas.
Los datos de Dalton llevaron a una declaración general
conocida como ley de proporciones múltiples.
La ley indica eso cuando dos elementos forman una serie de compuestos, los cocientes de las masas del segundo elemento que está presente por el gramo del primer
elemento puede ser expresado casi siempre como los
cocientes de números enteros.
© de los derechos reservados Pearson 2007 Benjamin Cummings. Todos los derechos reservados.
Teoría atómica de Daltons
• Dalton indicó eso los elementos consistieron en las partículas minúsculas llamaron los átomos
• Él también llamó elementos puros sustancias porque todos átomos de un elemento estaba idénticos y ése adentro detalle tenían el mismo Massachusetts.
Teoría atómica de Dalton1. Toda la materia consiste en partículas minúsculas.
Dalton, como los Griegos, llamó estas partículas “átomos”.
2. Los átomos de un elemento se pueden ni subdividir ni cambiar en átomos de cualquie otro elemento.
3. Se creen ni se destruyen los átomos pueden ni.
4. Todos los átomos del mismo elemento son idénticos en la masa, tamaño, y otras características.
6. En compuestos, átomos de diversa cosechadora de los elementos en simple, enteros cocientes del número.
5. Los átomos de un elemento diferencian en masa y otras características de átomos de otros elementos.
Modelos de Daltons' de átomos
Dióxido de carbono, CO2
Agua, H2O
Metano, CH4
Historia: En el lado humano
1834 Michael Faraday - experimentos de la electrólisis naturaleza eléctrica sugerida de la materia
1895 roentgen de Wilhelm - radiografías descubiertas cuando ánodo de la huelga de los rayos catódicos
Enrique 1896 Becquerel - “rayos uránicos descubiertos” y radiactividad
Marie 1896 (Marya Sklodowska) y curie de Pedro -
descubierto que la radiación es una característica del
átomo, y no debido a la reacción química. (Marie nombró esta radiactividad de la característica.)
José 1897 J. Thomson - descubrió el electrón con experimentos del tubo de Crookes
Curie de Marie 1898 y de Piere - descubrió polonio y radio de los elementos radiactivos
Rutherford 1899 de Ernesto - alfa y beta descubierta partículas
Paul 1900 Villard - rayos gama descubiertos
Rutherford 1903 y Frederick de Ernesto Soddy -
leyes establecidas del decaimiento radiactivo y transformación
Frederick 1910 Soddy - propuso el concepto del isótopo
para explicar la existencia más que una atómica peso de cuerpos simples radiactivos
1911 Rutherford de Ernesto - partículas alfa usadas a
explorar la hoja de oro; descubrió el núcleo y protón; propuso la teoría nuclear del átomo
El Rutherford 1919 de Ernesto - anunció el primer artificial
transmutación de átomos
James 1932 Chadwick - descubrió el neutrón cerca bombardeo de la partícula alfa del berilio
Frederick 1934 Joliet y curie de Irene Joliet - producido el primer radioisótopo artificial
Otto 1938 Hahn, Fritz Strassmann, Lise Meitner, y
Otto Frisch - fisión nuclear descubierta de uranium-235 por el bombardeo del neutrón
Edwin 1940 M McMillan y Philip Abelson -
descubrió el primer elemento transuránico,
neptunio, por la irradiación de neutrón del uranio en a ciclotrón
Glenn 1941 T. Seaborg, Edwin M. McMillan, José
W. Kennedy y Arturo C. Wahl - anunciado
descubrimiento del plutonio de la partícula beta emisión del neptunio
Enrique 1942 Fermi - produjo la primera fisión nuclear cadena-reacción
Glenn 1944 T. Seaborg - propuso un nuevo formato para
la tabla periódica para demostrar a eso una nueva serie de actinida de 14
los elementos caerían abajo y serían análogos a los 14 elementos de las lantánido-series.
Murray 1964 Gell-Mann presumió que los quarks son
partículas fundamentales que componen todos subatómico sabida las partículas exceptúan los leptons.
Radiactividad (1896) 1. los rayos o las partículas produjeron
cerca núcleos inestables
a. Rayos alfa - núcleo del helio b. Partición beta - electrón de alta
velocidad
c. Rayo gama - radiografía de la alta energía
2. Descubierto por Becquerel -
película fotográfica expuesta
3. Trabajo adicional de Curies Antonio-Enrique Becquerel (1852 - 1908)
Radiactividad
• Una de las pruebas para hecho de que los átomos estén hechos de más
pequeño las partículas vinieron del trabajo
de Marie CurieMarie Curie (1876 - 1934).
Ella descubrió la radiactividad, desintegración
espontánea de alguno elementos en
pedazos más pequeños.
Tubo de Crookes
Guillermo Crookes
Sostenedor de la máscara
Cátodo(-)
Ánodo(+)
Tubo de Crookes(Tubo catódico)
Sostenedor de la máscara
Resplandor
El efecto de una obstrucción encendido Rayos catódicos
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 117
Altovoltaje
cátodo
fuente dealto voltaje
de color verde amarillofluorescencia
sombra
Tubo de Crooke
+-
tubo de vacío
discos del metal
voltaje
fuente
imán
Guillermo Crookes
Tubo de cuadro de televisión
Pantalla fluorescente
Máscara de sombra
Ventana de cristal
Viga azul
Viga verde
Viga roja
Electrón arma
Electrónviga
Desviaciónelectroimanes
Fluorescentepantalla conpuntos del fósforo
Viga roja
Viga verde
Viga azul
Máscara de sombra
Fuente deEléctricoPotencial
Plateado de metal
De gastubo de cristal Plateado de metal
Corriente de la negativapartículas (electrones)
Un tubo catódico
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 58
Información de fondo
Rayos catódicos• Formar cuando el alto voltaje es aplicado a
través electrodos en un tubo parcialmente evacuado.
• Originar en el cátodo (el electrodo negativo) y movimiento al ánodo (electrodo positivo)
• Llevar la energía y puede hacer el trabajo• Viajar en líneas rectas en la ausencia de campo
externo
Experimento del rayo catódico
Experimentación 1897
• Usando un tubo catódico, Thomson era capaz de desviar rayos catódicos con campo eléctrico.
• Los rayos doblaron hacia el poste positivo, indicando que están negativamente cargado.
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 117
El efecto de un campo eléctrico encendido Rayos catódicos
Altovoltaje
cátodo
fuente dealto voltaje
positivoplaca
negativo
placa
ánodo
_
+
Conclusiones
• Él comparó el valor con el cociente total de la carga para la partícula cargada más ligera.
• Por la comparación, Thomson estimaba que el rayo catódico la
partícula pesó 1/1000 tanto como el hidrógeno, el más ligero átomo.
• Él concluyó que los átomos contienen las partículas subatómicas - átomos ser divisible en partículas más pequeñas.
• El postulado de este Dalton contradicho conclusión y no era aceptado extensamente por los físicos y los químicos compañeros de su día.
• Puesto que cualquier material del electrodo produce un rayo idéntico,
cátodo las partículas del rayo están presentes en todos los tipos de
materia - un universal negativamente - la partícula subatómica cargada nombró más adelante el electrón
Conclusiones
• Él estafa el valor de la masa del comparado/ligera para de los más del carga cargadas de la proporción de partículas.
• En comparación, que las partículas de rayos del calcula de Thomson EL
1/1000 del como del tanto del pesaba de catódicos hidrógeno, átomo del EL ligero de los más.
• Los átomos de conclusión de que los del la de Él llegó contienen partículas subatómicas, pequeñas de los más de los partículas de átomos de dividirse
en. • Postulado y de Dalton del contradicha de Esta conclusión es ninguÌn fue
químicos de los físicos y de los compañeros del sus del por del aceptada del
ampliamente época del de su. • Idéntica de del una del producto de el material del electrodo del todo del que
de los Dado rayos, en todos los de los presentes del están de los partículas
de los rayos catódicos tipos de materia, negativamente universal cargado de
partículas tarde el nombre de electrón de los más de subatómicas
Cátodo Rayos
•Rayo catódico = electrón•Los electrones tienen a carga negativa
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, pagina 117-118
Altovoltaje
cátodo
fuente dealto voltaje
de color verde amarillofluorescencia
sombra
(a) El efecto de una obstrucción en rayos catódicos
(b) El efecto de un campo eléctrico en rayos catódicos
Altovoltaje
cátodo
fuente dealto voltaje
positivoplaca
negativo placa
ánodo
fuente debaja tensión
+
-
J.J. Thomson
• Él probó que los átomos de cualquier elemento puede ser hecho para emitir minúsculo partículas negativas.
• De esto él concluyó que deben TODOS LOS átomos contener este la negativa partículas.
• Él sabía que lo hicieron los átomos no tener una negativa de la red la carga y tan allí debe está balanceando la negativa carga.J.J. Thomson
Guillermo Thomson (Señor Kelvin)
• En 1910 propuestos el pudín de ciruelo modelo- Electrones negativos
fueron encajados en a positivamente - cargado nube esférica.
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 56
Nube esférica deCarga positiva
Electrones
Modelo de Thomson del átomo
• J.J. Thomson descubrió el electrón y sabía eso los electrones se podrían emitir de la materia (1897).
• Guillermo Thomson propuso que los átomos consistan en pequeño, electrones negativos encajados en un masivo, positivo esfera.
• Los electrones eran como las pasas en un pudín de ciruelo.• Esto se llama modelo del `del pudín de ciruelo' del átomo.
- electrones-
-
-
-
--
-
Rutherford de Ernesto (1871-1937)
• La física docta adentro J.J. Laboratorio de Thomson'.
• Notado esa alfa del `' las partículas eran desviado alguna vez por algo en aire.
• experimento de la Oro-hoja
Rutherford PAPEL
Rutherford PAPEL
Animación de Raymond Chang - todos los derechos reservados.
Dispersión del `del Rutherford'
• En 1909 el Rutherford emprendió una serie de experimentos
• Él encendió partículas del (alfa) en una muestra muy fina de hoja de oro
• Según el modelo de Thomson las partículas del solamente se desvía levemente
• El Rutherford descubrió que fueron desviados con grande los ángulos y se podían incluso reflejar derecho de nuevo a la fuente
partículafuente
Colimador del plomo Hoja de oro
Aparato del Rutherford
viga de partículas alfa
radiactivo sustancia
hoja de oro
ZnS circular - revestido
pantalla fluorescente
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 120
El Rutherford recibió el Premio Nobel 1908 En la química para su trabajo pionero en química nuclear.
Aparato del Rutherford
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 120
viga de partículas alfa
radiactivo sustancia
pantalla fluorescentecircular - ZnS cubrió
hoja de oro
Contador de la Geiger-Moleta
El altavoz da“tecleo” para cada partícula
VentanaPartículatrayectoria
Átomos del argón
Hans Geiger
Contador de Geiger
e
ee
e+ +
++
Tubo del metal
(negativamente cargado)
Ionización del gas del terraplénocurre adelantepista de la radiación
Ionizaciónradiacióntrayectoria
Ventana
Átomos o moléculasdel gas del terraplén
Electrodo central del alambre(positivamente - cargado)
Wilbraham, Staley, Matta, barquero, química, 2002, página 857
E libre- se atraen a
(+) electrodo, terminando el circuito y generación una corriente. El Geiger el contador entonces
traduce la lectura actual
en a medida de
radiactividad.
El altavoz da
“tecleo” para cada partícula(+)
(-)
Qué él esperó…
Qué él consiguió…el richochetingpartículas alfa
El resultado previsto:
esperado trayectoria
esperado marcas en la pantalla
marca encendidopantalla
alfa probabletrayectoria de la partícula
Resultado observado:
Interpretación Desviaciones observadas
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 120
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hoja de oro
partícula desviada
undeflected partículas
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.viga dealfa partículas
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Dispersión del Rutherford (cont.)
El Rutherford interpretó este resultado sugiriendo eso las
partículas del obraron recíprocamente con muy pequeño
y pesado partículas
La partícula despide apagado ¿del átomo?
La partícula atrae ¿al átomo?
La partícula va a través ¿átomo?
Se altera la trayectoria de la partícula¿como pasa a través del átomo?
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Encajonar A
Encajonar B
Encajonar C
Encajonar D
Tabla: descripción hipotética de partículas alfa
los rayos alfa no difractan
los rayos alfa desvían hacia a negativamente placa cargada y lejos de a positivamente placa cargada
los rayos alfa se desvían solamente levemente cerca un campo eléctrico; un paso del rayo catódico a través del mismo campo se desvía fuerte
… la radiación alfa es una corriente de partículas
… las partículas alfa tienen una carga positiva
… las partículas alfa cualquiera tienen mucho bajar la carga o la masa mucho mayor que electrones
observación hipótesis
(basado en características de la radiación alfa)
© 1997-2005 de los derechos reservados de Fred Senese
Explicación de los resultados de la Alfa-Dispersión
átomo del Ciruelo-pudín
++
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
Partículas alfa
Átomo nuclear
Núcleo
Modelo de Thomson Modelo del Rutherford
Resultados del experimento de la hoja si cirueloel pudín había estado
correcto.Los electrones dispersarona través de positivo
cargas
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 57
++
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
Interpretando observado Desviaciones
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 120
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hoja de oro
partícula desviada
undeflected partículas
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.viga dealfa partículas
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RutherfordOro-Hoja Experimento
Conclusiones:
El átomo es sobre todo espacio vacío
El núcleo tiene (+) carga
Los electrones flotan alrededor de núcleo
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 120
• Golpear la polilla que conduce el coche - ninguÌn cambio en coche dirección
• Ciervos del golpe - el coche cambia la dirección
Partícula alfa
¡El ángulo de la desviación grande, debe haber golpeado el objeto masivo!
polilla
ciervosÁtomo del oro
Experimento de gota de aceite
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gotitas del aceite
gotita del aceite bajo observación
Placa cargada
Pequeño agujero
Placa cargada
-
+
Telescopio
atomizador del aceite
Roberto Millikan(1909)
El equilibrio de fuerzas eléctricas y gravitacionales permitió que la carga del electrón fuera determinada.La masa era calculada usando la carga al cociente total (9.1093 x 10-28 g).
Evidencia de partículas
En 1886, Goldstein, usando el equipo similar al tubo catódico, partículas descubiertas con el igual de la carga y frente a el de electrón, pero Massachusetts mucho más grande.
El Rutherford (1911) encontró más adelante estas partículas para ser idéntico a átomos de hidrógeno menos un electrón
- nombró estos protones de las partículas
Chadwick (1932) descubrió partículas con la masa similar al protón pero cero carga.
- neutrones descubiertos
Modelo de Bohr
Núcleo
Electrón
Órbita
Niveles de energía
Modelo de Bohr del átomo
El modelo de Bohr del átomo, como muchas ideas adentro la historia de la ciencia, estaba al principio incitado cerca y refutado más adelante parcialmente por la experimentación.
http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Chemistry
Energía cada vez mayorde órbitas
n = 1
n = 2
n = 3
Se emite un fotóncon energía E = hf
e-e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
Átomo del del de Modelo de Bohr
Átomo del del de de Bohr del modelo del EL, en igual del que del al la historia de la ciencia, la de muchas de las ideas del en parcialmente del tarde de los más del por y del motivada del fue del primera la experimentación del por del desmentida.http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Chemistry
EL aumento de la energía De las órbitas
n = 1
n = 2
n = 3
Emitido de la O.N.U fotón es Energía del la de la estafa E = hf
e-e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
Un modelo insatisfactorio para el átomo de hidrógeno
Según la física clásica, luzdebe ser emitido como el electrón circunda el núcleo. Una pérdida de energíaharía el electrón ser dibujadomás cercano al núcleo y eventualtorcer en espiral en él.
Colina, Petrucci, química general una 2da edición del acercamiento integrado, página 294
Modelo mecánico de Quantum
La teoría atómica moderna describe estructura electrónica del átomo como probabilidad de encontrar electrones dentro de seguro regiones de espacio (orbitarios).
Niels Bohr yAlbert Einstein
Visión moderna
• El átomo es sobre todo espacio vacío
• Dos regiones- Núcleo
• protones y neutrones
- Nube de electrón• región donde usted puede ser que
encuentre un electrón
El experimento
• Para probar esto que él diseñó y el experimento que dirigía alfa del `' partículas hacia una hoja de metal fina.- La hoja estuvo cubierta con una sustancia que produjo flashes
cuando fue golpeada por una partícula alfa.
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 56
Fuente de
partículas del Viga de
partículas del
Algunas partículas del se dispersan
La mayoría de
las partículas pasar derecho a través de hoja
Hoja de metal finaPantalla a detectar partículas
dispersadas del
Appling los resultados a los modelos
átomo del Ciruelo-pudín
++
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
Partículas alfa
Átomo nuclear
Núcleo
Modelos del átomo
Modelo de Dalton (1803)
Ciruelo-pudín de Thomson modelo (1897)
Modelo del Rutherford (1909)
Modelo de Bohr (1913)
modelo de la Cargar-nube (presente)
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 125
Modelo griego(400 A.C.)
+--
--
-e
e
e
+
+ +
+
++
++
e
ee
e
e
ee
“En ciencia, una teoría incorrecta puede tener valor y mejorar que ninguna teoría en absoluto.”
- Sir Guillermo L. Bragg
Modelos del átomo
Modelo de Dalton
(1803)Ciruelo-pudín de Thomson
modelo (1897)
Modelo del Rutherford
(1909)
Modelo de Bohr
(1913)
modelo de la Cargar-nube
(presente)
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 125
Modelo griego(400 A.C.)
1800 1805 ..................... 1895 1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945
John Dalton 1803 representa los átomos como
minúsculo, indestructible partículas, sin estructura interna.
1897 J.J. Thomson, Británicos
el científico, descubre el electrón,
el llevar a su “ciruelo-pudín” modelo. Él representa electronesencajado en una esfera decarga eléctrica positiva.
Hantaro 1904 Nagaoka, a
El físico japonés, sugiere que un átomo tiene una central
núcleo. Movimiento de los electrones adentro las órbitas tienen gusto de los anillos alrededor de Saturno.
New Zealander 1911 Estados del Rutherford de Ernestoque un átomo tiene un denso,
positivamente - núcleo cargado. Los electrones se mueven aleatoriamente adentro el espacio alrededor del núcleo.
1913 en Niels Bohr
modelo, el movimiento de los electrones en órbitas esféricas en fijo distancias del núcleo.
Francés 1924 Louis de Broglie propone esolas partículas móviles tienen gusto de electrones
tener algunas características de ondas. Dentro de algunos años la evidencia es recogido para apoyar su idea.
Erwin 1926 Schrödinger desarrolla matemático
ecuaciones para describir movimiento de electrones adentro átomos. Su trabajo lleva a el modelo de la nube de electrón.
James 1932 Chadwick, Británicos el físico, confirma existencia de neutrones, cuáles no tienen ninguna carga. Los núcleos atómicos contienen neutrones y positivamente protones cargados.
+--
--
-e
e
e
+
+ +
+
++
++
e
ee
e
e
ee
+ +
++
+ +
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Dalton (1803)
Thomson (1904)(cargas positivas y negativas)
Rutherford (1911)(el núcleo)
Bohr (1913)(niveles de energía - órbitas)
Schrödinger (1926)(modelo de la nube de electrón - orbitarios)
Desde Dalton a Schrödinger, nuestro modelo del átomo ha experimentado muchas modificaciones.
Rafael A. quema, los fundamentales de la química 1999, página 137
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Modelo de Bohr
Después del descubrimiento del Rutherford, Bohr propuesto que los electrones viajen en definido órbitas alrededor del núcleo.
Planetario modelo
Neils Bohr
• Contribuciones de Bohr a la comprensión de estructura atómica:
1. Los electrones pueden ocupar solamente ciertas regiones de espacio,
órbitas llamadas.
2. Las órbitas más cercano al núcleo son más estables -
están en los niveles de una energía más baja.
3. Los electrones pueden moverse a partir de una órbita a otra cerca absorbiendo o emitiendo la energía, dando lugar espectros característicos.
• El modelo de Bohr no podía explicar
los espectros de los átomos más pesados que el hidrógeno.
© de los derechos reservados Pearson 2007 Benjamin Cummings. Todos los derechos reservados.
ElectronesElectrones (-) no cargar ninguÌn total situado fuera del núcleo
ProtonesProtones (+) cargar 1 amu situado dentro del núcleo
NeutronesNeutrones ninguÌn amu de la carga 1 situado dentro del núcleo
Partículas en el átomo
Descubrimiento del neutrón
James beryllium-9 bombardeados Chadwick con las partículas alfa, los átomos carbon-12 fueron formados, y los neutrones fueron emitidos.
n10
+He42
+Be94 C12
6
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la 3ro edición de la materia, página 764 *Walter Boethe
Partículas subatómicas
Electrón
Protón
Neutrón
Nombre
Símbolo CargaRelativo masa
Real (G) de la masa
e-
p+
no
-1
+1
0
1/1840
1
1
9.11 x 10-28
1.67 x 10-24
1.67 x 10-24
Partículas subatómicas
POSIT IVECHARG E
PROT ONS
NEUT RALCHARG E
NEUT RONS
NUCLEUS
NEG AT IVE CHARG E
ELECT RONS
AT OM
La mayor parte de el Massachusetts del átomo.
NÚCLEONÚCLEO ELECTRONESELECTRONES
PROTONESPROTONES NEUTRONESNEUTRONES Carga negativa
PositivoCarga
NeutralCarga
ÁTOMO
QUARKSNúmero atómicoiguala # de…
igual en a átomo neutral
Cortesía Christy Johannesson www.nisd.net/communicationsarts/pages/chem
Símbolos
Contener el símbolo del elemento, la masa numerar y el número atómico
X Masanúmero
Atómiconúmero
# protones
# protones + # neutrones número total
Símbolos
• Encontrar - número de protones- número de neutrones- número de electrones- Número atómico- Número total
F19 9
= 9
= 10
= 9
= 9
= 19
+
Símbolos
Encontrar
– número de protones– número de neutrones– número de electrones– Número atómico– Número total
Br8035
= 35
= 45
= 35
= 35
= 80
http://www.chem.purdue.edu/gchelp/liquids/bromine.gif
Símbolos
Encontrar - número de protones- número de neutrones- número de electrones- Número atómico- Número total
Na2311
Átomo del sodio
= 11
= 12
= 11
= 11
= 23
Símbolos
Encontrar - número de protones- número de neutrones- número de electrones- Número atómico- Número total
Na2311
1+
Ion del sodio
= 11
= 12
= 10
= 11
= 23
Símbolos
Si un elemento tiene un número atómico de 23 y un número total de 51 cuál es
– número de protones
– número de neutrones
– número de electrones
– Terminar el símbolo
V5123
= 23
= 28
= 23
SímbolosSímbolos
Si un elemento tiene 60 protones y 84
neutrones cuál es
– Número atómico
– Número total
– número de electrones
– Terminar el símbolo
Nd14460
= 60
= 144
= 60
Símbolos
Si un átomo neutral de un elemento tiene 78 electrones y 117 neutrones cuál es
– Número atómico
– Número total
– número de protones
– Terminar el símbolo
Pinta19578
= 78
= 195
= 78
Masas de átomos Número total Isótopos Iones Masa atómica relativa Masa atómica media
Cortesía Christy Johannesson www.nisd.net/communicationsarts/pages/chem
3545358035Br
1822184018AR
2020204020Ca
e-n0p+MasaAtómico
Ca40.08
20
AR39.948
18
Br79.904
35
3 p+
4 n0 2e- 1e-
Taquigrafía de Li
Bohr - diagramas del Rutherford• El poner todo el esto junto, conseguimos diagramas del BR• Para dibujarlos usted debe saber # de los protones,
neutrones, y electrones (orden de relleno 2.8.8.2)• Protones del drenaje (p+), (n0) en el círculo (es decir “núcleo
")• Electrones del drenaje alrededor en cáscaras
2 p+
2 n0
Él
3 p+
4 n0
Li
Dibujar sea, B, Al y los diagramas de la taquigrafía para O, Na
11 p+n° 12
2e- 8e- 1e-
Na
8 p+n° 8
2e- 6e-
O
4 p+n° 5
Ser
5 p+n° 6
B
13 p+n° 14
Al
Número total
• masa # = protones + neutrones
• siempre un número entero
• NO en ¡Tabla periódica!
+
+
+
+
+
+
Núcleo
Electrones
Núcleo
Neutrón
Protón
Carbon-12Neutrones 6Protones 6Electrones 6
e
e
e
e
e
e
Isótopos
• Átomos del mismo elemento con diferente números totales.
Masa #
Atómico #
• Símbolo nuclear:
• Notación del guión: carbon-12carbon-12Cortesía Christy Johannesson www.nisd.net/communicationsarts/pages/chem
12 6 C
Isótopos
+
+
+
+
+
+
Núcleo
Electrones
Núcleo
Neutrón
Protón
Carbon-12Neutrones 6Protones 6Electrones 6
Núcleo
Electrones
El carbono-14Neutrones 8Protones 6Electrones 6
+
+
+
+
+
+
Núcleo
Neutrón
Protón
3 p+
3 n02e- 1e- 3 p+
4 n02e- 1e-
6Li 7Li
+
+
+Núcleo
Electrones
Núcleo
Neutrón
Protón
Lithium-6Neutrones 3Protones 3Electrones 3
Núcleo
Electrones
Núcleo
Neutrón
Protón
Lithium-7Neutrones 4Protones 3Electrones 3
+
+
+
Isótopos
• Chlorine-37
- atómico #:
- masa #:
- # de protones:
- # de electrones:
- # de neutrones:
17
37
17
17
20
Cortesía Christy Johannesson www.nisd.net/communicationsarts/pages/chem
Cl37
17
3717 Cl
Masa atómica relativa
• 12Átomo de C = 1.992 × 10-23 g
• 1 p = amu 1.007276
1 n = amu 1.008665
1 e- = 0.0005486 amu
• unidad total atómica (amu)
• 1 amu = 1/12 la masa de a 12Átomo de C+
+
+
+
+
+
Núcleo
Electrones
Núcleo
Neutrón
Protón
Carbon-12Neutrones 6Protones 6Electrones 6
Masa atómica media
• promedio cargado de todos los isótopos
• en la tabla periódica
• redondo a 2 lugares decimales
Cortesía Christy Johannesson www.nisd.net/communicationsarts/pages/chem
Avg.Atómico
Masa=
(masa) (%) + (masa) (%)
100
Masa atómica media
• EX: Calcular el avg. masa atómica del oxígeno si su la abundancia en naturaleza es 99.76% 16O, 0.04% 17O, y 0.20% 18O.
Cortesía Christy Johannesson www.nisd.net/communicationsarts/pages/chem
Avg.Atómico
Masa
= (16) (99.76) + (17) (0.04) + (18) (0.20)
100= 16.00
amu
Masa atómica media
• EX: Encontrar la masa atómica media de la clorina si son aproximadamente 8 de cada 10 átomos chlorine-35 y 2 son chlorine-37.
Cortesía Christy Johannesson www.nisd.net/communicationsarts/pages/chem
Avg.Atómico
Masa=
(35) (8) + (37) (2)
10= amu 35.40
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
034 35 36 37
Ab
un
dan
cia
Masa
Espectro total de la clorina. Clorina elemental (Cl2) contiene solamente dos isótopos: 34.97 amu (75.53%) y 36.97 (24.47%)
AAM = (amu 34.97) (0.7553) + (amu 36.97) (0.2447)
AAM = (amu 26.412841) + (amu 9.046559)
AAM = amu 35.4594
Cl-35
Cl-37
Cl35.4594
17
Espectrofotómetro total
electrón viga
campo magnético
gas
corriente de iones de diferentemasas el más ligero
iones
el más pesado iones
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la 3ro edición de la materia, página 138
.
• la espectrometría total se utiliza para determinar experimental masas isotópicas y abundancia • interpretación de espectros totales • pesos atómicos medios
- computado de masas isotópicas y de abundancia - las figuras significativas de pesos atómicos tabulados dan una cierta idea de la variación natural en abundancia isotópica
Pesaje de los átomosmuestra del gasentra aquí
corriente del filamentoioniza el gas
los iones aceleranhacia cargadoraja
campo magnéticodesvía los iones más ligerosla mayoría
los iones se separaron por la masapelícula de la exposición
El primer espectrógrafo total era construido en 1919 por el F.W.
Aston, que recibió el Premio
Nobel 1922 Para esta realización
© 1997-2005 de los derechos reservados de Fred Senese
Espectrometría total
- +
Placa fotográfica
196 199 201 204
198 200 202
Espectro total del vapor de mercurioEspectro total del vapor de mercurio
Colina, Petrucci, química general un acercamiento integrado 1999, página 320
Corriente de iones positivosCorriente de iones positivos
Espectro total para el Mercury
196 197 198 199 200 201 202 203 204
Número totalNúmero total
Núm
ero
rel
ativ
o d
e á
tom
osN
úme
ro r
elat
ivo
de
áto
mos
30252015105
196 199 201 204
198 200 202
Espectro total del vapor de mercurioEspectro total del vapor de mercurio
La abundancia natural del por cientoLa abundancia natural del por ciento para el mercurio los isótopos están:para el mercurio los isótopos están:
Hg-196 0.146%Hg-196 0.146%
Hg-198 10.02%Hg-198 10.02%
Hg-199 16.84%Hg-199 16.84%
Hg-200 23.13%Hg-200 23.13%
Hg-201 13.22%Hg-201 13.22%
Hg-202 29.80%Hg-202 29.80%
Hg-204 6.85%Hg-204 6.85%
(El expediente fotográfico se ha convertido a una escala del número relativo de átomos)
La abundancia natural del por cientoLa abundancia natural del por ciento para el mercurio los isótopos están:para el mercurio los isótopos están: Hg-196 0.146%Hg-196 0.146% Hg-198 10.02%Hg-198 10.02% Hg-199 16.84%Hg-199 16.84% Hg-200 23.13%Hg-200 23.13% Hg-201 13.22%Hg-201 13.22% Hg-202 29.80%Hg-202 29.80% Hg-204 6.85%Hg-204 6.85%
(0.00146) (196) + (0.1002) (198) + (0.1684) (199) + (0.2313) (200) + (0.1322) (201) + (0.2980) (202) + (0.0685) (204) = x
0.28616 + 19.8396 + 33.5116 + 46.2600 + 26.5722 + 60.1960 + 13.974 = x
amu x = 200.63956
Hectogramo200.59
80
(% “de A”) (formar “A”) + (% “de B”) (la masa “B”) + (% “de C”) (la masa “C”) + (% “de D”) (la masa “D”) + (% “de E”) (la masa “E”) + (% de F) (masa F) + (% de G) (masa G) = AAM
ABCDEFG
Uranio natural, peso atómico = 238.029 g/molLa densidad es 19 g/cm3. Punto de fusión 1000oC.
Dos isótopos principales:
U238
92
U235
92
99.3%0.7%
Porque los isótopos son químicamente idénticos(la misma estructura electrónica), no pueden serseparado por la química.
La física los separa tan por la difusión ocentrifugar (el espectrógrafo total es demasiado lento)…
Separación de isótopos
(amu 238) x (0.993) + (amu 235) x (0.007)
amu 236.334 + amu 1.645
amu 237.979
U238
92
• Asumir que usted tiene solamente dos átomos de clorina.• Un átomo tiene una masa del amu 35 (Cl-35)• El otro átomo tiene una masa del amu 36 (Cl-36)
• ¿Cuál es la masa media de estos dos isótopos?
amu 35.5
• La mirada de la masa atómica media imprimió en tabla
periódica… aproximadamente qué porcentaje es Cl-35 ¿y Cl-36?
El 55% Cl-35 y el 45% Cl-36 es una buena aproximación
Cl35.453
17
Usando nuestros % estimados de los datos de la abundancia El 55% Cl-35 y el 45% Cl-36
calcular una masa atómica media para la clorina.
Cl35.453
17
Masa atómica media = (% de la abundancia del isótopo “A”) (formar “A”) + (% “de B”) (masa “B”)
AAM = (% de la abundancia del isótopo Cl-35) (masa Cl-35) + (% de la abundancia de Cl-36) (masa Cl-36)
AAM = (0.55) (amu 35) + (0.45) (amu 36)
AAM = (amu 19.25) + (amu 16.2)
AAM = amu 35.45
Isótopos
Dalton era incorrecto.
Los átomos del mismo elemento pueden tener diversos números de neutrones
diversos números totales
isótopos llamados
WEB de California
C-12 contra C-14
Nombramiento de los isótopos
• Poner el número total después del nombre de el elemento
• carbón 12
• el carbono-14
• uranium-235
WEB de California
Usando una tabla periódica y qué usted sabe sobre atómico
el número, la masa, los isótopos, y los electrones, completan la carta:
Elemento Símbolo
Atómico
Número
Atómico
Masa# de
protones
# de neutrón
# de electrón
carga
8 8 8
Potasio 39 +1
Br 45 -1
30 35 30
Número atómico = número de protones
Número de protones + de número de neutrones = masa atómica
Átomo (ninguna carga): Protones = electrones
Ion (catión): Protones > electrones Ion (anión): Electrones > protones
Usando una tabla periódica y qué usted sabe sobre atómico
el número, la masa, los isótopos, y los electrones, completan la carta:
Elemento Símbolo
Atómico
Número
Atómico
Masa# de
protones
# de neutrón
# de electrón
carga
8 8 8
Potasio 39 +1
Br 45 -1
30 35 30
Oxígeno
Bromo
Cinc
O
K
Zn
8
19
35
16
80
19
35
30
20
65
18
36
0
0
Número atómico = número de protones
Número de protones + de número de neutrones = masa atómica
Átomo (ninguna carga): Protones = electrones
Ion (catión): Protones > electrones Ion (anión): Electrones > protones
UN NORTE-SUR-OESTE E R K E Y
Masa atómica
• ¿Cómo pesado es un átomo del oxígeno?• Hay diversas clases de átomos de oxígeno.
• Más referida a Massachusetts atómico medio.• De acuerdo con abundancia de cada elemento en
naturaleza.
• No utilizar los gramos porque serían los números demasiado pequeño
átomo de carbón(amu 12)
Masa atómica de medición
• La unidad es la unidad total atómica (amu)• Un duodécimo la masa de un átomo carbon-12. • Cada isótopo tiene su propia masa atómica que
necesitamos el promedio de la abundancia del por ciento.
(1 amu)
(1 amu)(1 amu)
(1 amu)(1 amu) (1 amu)
(1 amu) (1 amu)
(1 amu) (1 amu)(1 amu) (1 amu)
Los espectros totales reflejan la abundancia de
isótopos naturales.
Hidrógeno
Carbón
Nitrógeno
Oxígeno
Sulfuro
Clorina
Bromo
1H = 99.985% 2H = 0.015%
12C = 98.90% 13C = 1.10%
14N = 99.63% 15N = 0.37%
16O = 99.762% 17O = 0.038% 18O = 0.200%
32S = 95.02% 33S = 0.75%
34S = 4.21% 36S = 0.02%
35Cl = 75.77% 37Cl = 24.23%
79Br = 50.69% 81Br = 49.31%
Abundancia natural de elementos comunes
Por ejemplo….Metano
Para el carbón 1 en aproximadamente 90 los átomos son carbon-13
El resto es carbon-12 el isótopo eso es 98.9% abundantes.
Así pues, para el metano aproximadamente 90 las moléculas… 1 carbón son carbon-13
¿dónde está Waldo?
C-13
Promedios calculadores
• Usted tiene cinco rocas, cuatro con una masa de 50 g, y uno con una masa de 60 G. Cuál es el promedio ¿masa de las rocas?
• Masa total = (4 x 50) + (1 x 60) = 260 g• Masa media = (4 x 50) + (1 x 60) = 260 g
5 5• Masa media = 4 x 50 + 1 x 60 = 260 g
5 5 5
WEB de California
Promedios calculadores
• Masa media = 4 x 50 + 1 x 60 = 260 g 5 5 5
• Masa media = .8 x 50 + .2 x 60• los 80% de las rocas eran 50 gramos• los 20% de las rocas eran 60 gramos• Promedio = % como masa decimal de x +
% como masa decimal de x + % como masa decimal de x +
WEB de California
Isótopos
• Debido a la existencia de isótopos, la masa de a la colección de átomos tiene un valor medio.
• Masa media = PESO ATÓMICO• El boro es el 20% B-10 y el 80% B-
11. Es decir, B-11 es el 80 por ciento de abundante en la tierra.
• Para el peso atómico del boro
= 0.20 (amu 10) + 0.80 (amu 11) = amu 10.8
Tabla periódica
• Dmitri Mendeleev desarrolló tabla periódica moderna.
• Sostenido que son las características del elemento funciones periódicas de su atómico pesos.
Ahora sabemos ese elemento las características son periódicas funciones de su NÚMEROS ATÓMICOS.
Masa atómica
El magnesio tiene tres isótopos. 78.99% magnesio 24 con una masa del amu 23.9850, 10.00% magnesio 25 con una masa del amu 24.9858, y el magnesio 26 del resto con una masa del amu 25.9826. Cuál es la masa atómica ¿magnesio?
Si no dicho de otra manera, la masa del isótopo es el
número total en amu.
WEB de California
IsótopoIsótopoEl por cientoEl por ciento
AbundanciaAbundanciaMasaMasa
Mg-24 78.99 23.9850
Mg-25 10.00 24.9585
Mg-26 25.9826
amu 24.304
18.94575
2.49585
2.8606811.01
Masa atómica
Calcular la masa atómica del cobre si el cobre tiene dos
isótopos. 69.1% tiene una masa del amu 62.93 y el resto
tiene una masa de amu 64.93.
... )B"" )(massB"" (% )A"" )(massA"" (% (AAM) massatomic Average
Copper for amu 63.548 A.A.M.
amu 20.06337 amu 43.48463 A.A.M.
amu) .93(0.309)(64 amu) .93(0.691)(62 A.A.M.
Cu29
63.548
IsótopoIsótopoEl por cientoEl por ciento
AbundanciaAbundanciaMasaMasa
Cu-63 69.1 62.93
Cu-65 64.93 43.48463
20.0633730.9
63.548
Protones Neutrones
Electrones Masa
número
Cu-65 A B 29 C
Argón D E F 40
Vagos2+ 56 G H I
A. A.C.B. D.E.F.G.H.I.
Se da la masa atómica media de un elemento el amu 118.21 y tiene tres isótopos (“A”, “B”, y “C "):
el isótopo “A” tiene una masa del amu 117.93 y es 87.14% abundantesel isótopo “B” tiene una masa del amu 120.12 y es 12.36% abundantes
Encontrar la masa del isótopo “C”. Demostrar el trabajo para el crédito.
Crédito adicional: ¿Cuál es un catión?
Se da la masa atómica media de un elemento el amu 118.21 y tiene tres isótopos (“A”, “B”, y “C "):
el isótopo “A” tiene una masa del amu 117.93 y es 87.14% abundantesel isótopo “B” tiene una masa del amu 120.12 y es 12.36% abundantes
Encontrar la masa del isótopo “C”. Demostrar el trabajo para el crédito.
Crédito adicional: ¿Cuál es un catión?
De A átomo cargado positivamente -. Un átomo que ha perdido a (n) los electrones.
amu 119.7932
ProtonesNeutrone
sElectrone
s Masa número
Cu-65 A = 29 B = 36 29 C = 65
Argón D = 18 E = 22 F = 18 40
Vagos2+ 56 G = 81 H = 54 I = 137
amu 119.7932 X
0.005 0.005
amu X 0.005 0.598966
amu X 0.005 0.598966
amu) (0.005)(X amu 14.846832 amu 102.764202 amu 118.21
amu) (0.005)(X amu) 20.12(0.1236)(1 amu) 17.93(0.8714)(1 amu 118.21
)C"" )(massC"" (% )B"" )(massB"" (% )A"" )(massA"" (% Mass Atomic Average
Se da la masa atómica media de un elemento el amu 118.21 y tiene tres isótopos (“A”, “B”, y “C "):
el isótopo “A” tiene una masa del amu 117.93 y es 87.14% abundantes el isótopo “B” tiene una masa del amu 120.12 y es 12.36% abundantes
Encontrar la masa del isótopo “C”. Demostrar el trabajo para el crédito.