HISTORIA DEL ATOMO Profesora Gabriela Valenzuela Arce Pedagoga

HISTORIA DEL ATOMO Profesora: Gabriela Valenzuela Arce Pedagogía en Química y Ciencias naturales

Átomo: Unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades. La palabra proviene del (del latín atomus, y éste del griego άτομος, indivisible).

ARISTOTELES (IV A. C. ): La materia era continua, podía dividirse infinitamente en partículas más y más pequeñas. LEUCIPO Y DEMÓCRITO (V A. C. ): La subdivisión de la materia produciría al cabo átomos que significan “sin corte, indivisibles”. Las teorías de los griegos estaban basadas en el pensamiento abstracto y no en la experimentación. La existencia del átomo no quedo demostrada hasta 1904.

DALTON (1766 -1844) Fue el primero en formular un modelo atómico con bases científicas. Propuso una TEORÍA ATOMICA, demostrando que es posible determinar las masas relativas de los átomos de diferentes elementos. Según Dalton, cada elemento estaba formado por átomos que son químicamente idénticos entre sí y diferentes de los átomos de los demás elementos.

Postulados de Dalton: 1. Cada elemento se compone de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. 2. Todos los átomos de un elemento son idénticos. 3. Los átomos de un elementos no se transforman en átomos diferentes en las reacciones químicas. 4. Cuando se combinan átomos de mas de un tipo de elemento se originan los compuestos, y este tiene el mismo numero relativo de la misma clase de átomos.

Leyes involucradas en los Postulados de Dalton: 1. Ley de composición constante (o proporciones definidas) de Proust (1800). La composición de un compuesto puro es siempre la misma. 2. Ley de la conservación de la materia de Lavoisieur (1750) La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. q Ley de Dalton (de proporciones múltiples): la proporción de los elementos que forman un compuesto esta en números enteros pequeños.

JOSEPH J. THOMSON (1856 -1940) En el modelo propuesto por Thomson (Plum-pudding model) el átomo esta compuesto por electrones de carga negativa en un átomo de carga positiva, como las pasas en un pudín. Thomson descubre la existencia del electrón a través del experimento del tubo de rayos catódicos.

Experimento de Thomson

CONCLUSIONES EXPERIMENTO DE THOMSON Rayos catódicos son desviados por campos eléctricos y magnéticos, y cargaban negativamente a metales, los rayos son partículas con carga negativa y masa, descubrimiento del electrón. Carga del electrón: -1, 60 x 10 -19 C Masa del electrón: 9, 10 x 10 -28 g (2000 veces mas pequeña que de un átomo de H). Si hay cargas negativas, hay igual numero de cargas positivas: nube de carga positiva (Modelo de “pudin de pasas” de Thomson)

ERNEST RUTHERFORD (1871 -1937). Estudió las emisiones radiactivas descubiertas por HENRY BECQUEREL. Las clasificó en rayos alfa (partículas compuestas por 2 protones y dos neutrones las cuales se desplazan a 0. 05 veces la velocidad de la luz), beta (haces de electrones que se desplazan a 0. 4 veces la velocidad de la luz) y gama (una forma de luz altamente energética, no poseen carga y son similares a los rayos X). Utilizando partículas alfa, realizó “el experimento de la lámina de oro”

EXPERIMENTO DE RUTHERFORD

CONCLUSIONES DEL EXPERIMENTO DE RUTHERFORD El átomo tiene un núcleo positivo (mayor parte de la masa del átomo) rodeado de pequeños electrones negativos. La mayor parte del volumen de átomo es espacio vacío. Partículas positivas: protones. Nº electrones = Nº protones Masa del protón: 1, 67 x 10 -24 g (1800 veces superior a la del electrón) carga del protón: +1, 60 x 10 -19 C (numéricamente igual que el electrón)

ESPECTROS DE EMISION DE GASES. Los espectros de emisiones son aquellos que se obtienen al descomponer las radiaciones emitidas por un cuerpo previamente excitado

Cuando un elemento irradia energía no lo hace en todas longitudes de onda. Solamente en aquellas de las que está “provisto”. También ocurre que cuando un elemento recibe energía no absorbe todas longitudes de onda, sino solo aquellas de las que es capaz de “proveerse”.

NIELS BOHR (1885 -1962) Propuso en 1913 para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Este modelo planetario es un modelo funcional que no representa el átomo (objeto físico) en sí sino que explica su funcionamiento por medio de ecuaciones. Se basó en el átomo de hidrogeno para realizar su modelo. Bohr intentaba explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. El modelo atómico de Bohr partía conceptualmente del modelo atómico de Rutherford y de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos años antes con las investigaciones de Planck y Einstain.

POSTULADOS DE BORH Los electrones orbitan el átomo en niveles discretos y cuantizados de energía, es decir, no todas las órbitas están permitidas, tan sólo un número finito de éstas. Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar por estados intermedios. El salto de un electrón de un nivel cuántico a otro implica la emisión o absorción de un único cuanto de luz (fotón) cuya energía corresponde a la diferencia de energía entre ambas órbitas. Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados del momento angular orbital L de acuerdo con la siguiente ecuación: Donde n, es el numero cuantico principal

El modelo atómico de Bohr funcionaba muy bien para el átomo de Hidrogeno. Sin embargo, en los espectros realizados para átomos de otros elementos se observaba que electrones de un mismo nivel energético tenían distinta energía, mostrando que algo andaba mal en el modelo. La conclusión fue que dentro de un mismo nivel energético existían subniveles.

RESPONDE: 1. ¿En qué consiste el modelo atómico de Thomson? 2. ¿Qué son los rayos catódicos? 3. ¿Qué importancia tiene el tubo de Crookes en el conocimiento de la Materia? 4. Establece un cuadro comparativo entre los modelos atómico de Thomson, Rutherford y Bohr. Indica las limitaciones de cada uno de ellos.

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COMPONENTES DEL ATOMO

• Numero Atómico (Z): el numero de protones de los átomos de un elemento; es lo que define al elemento. En un átomo neutro, la cantidad de protones es igual a la cantidad de electrones. • Numero Másico (A, peso atómico): numero de la suma de protones (Z) y neutrones (N) de un elemento. A=n+p

Isótopos. Existen en la naturaleza elementos que poseen igual cantidad de protones, pero diferente cantidad de neutrones, se llaman isotopos. Se nombran por su numero másico: Ejemplo: Carbono 14, carbono 13, etc.

Los elementos se dan en la naturaleza como mezcla de sus diferentes isótopos. Entonces, si hay distintos isótopos, ¿cual es el peso atómico de un elemento? Peso atómico promedio: peso atómico de un elemento considerando los porcentajes de abundancia relativa de cada uno de sus isótopos. Ejemplo: Carbono abundancia de isótopos de carbono: C 12 = 98, 93% C 13 = 1, 07% C 14 = despreciable (0, 9893)(12) + (0, 0107)(13) = 12, 01 Carbono 12, 01 no existe, es solo referencial.

TIPOS DE ATOMOS ÁTOMO NEGATIVO Es aquel en que el número de electrones es mayor con respecto al número de protones. También se llama Anión. ÁTOMO NEUTRO Es aquel en que el número de protones es igual al número de electrones. ÁTOMO POSITIVO Es aquel en que el número de electrones es menor en comparación al número de protones. También se llama Catión.