el atomo
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UD9: ¿Quién forma la materia? Los átomos
4º ESO
Evolución histórica de las teorías atómicas. 1ª Parte.
Época TeoríaExperimento de referencia
Aportaciones Discrepancias
Siglo IV a.C
Demócrito
No hayDa el nombre de
“Atomo” a las partículas que forman la materia
Fue un filósofo, no un científico. No está
abalada por demostraciones experimentales.
Principios del Siglo
XIXDalton La alquimia
Crea la primera teoría basada en hechos
experimentales para definir los átomos
Posteriormente se demostró qué ninguno de sus tres postulados
era correcto
Finales del sigloXIX
Thomson
Experimento de los rayos anódicos y catódicos.
Los átomos son divisibles y están
formados por protones, y electrones.
Posteriormente se demostró que el átomo
no era macizo
Principios del Siglo
XX
Rutherford
Partículas α bombardeando una lámina de
oro
El átomo es prácticamente hueco.
Diferencia entre núcleo y corteza.
Usa la mecánica clásica para explicar el
movimiento de los electrones alrededor del
núcleo. Energía continua.
Evolución histórica de las teorías atómicas. 2ª Parte.
Época TeoríaExperimento de
referenciaAportaciones Discrepancias
BOHR1913
Los electrones giran alrededor del núcleo encerrados en niveles de energía llamados orbitales.La energía de la corteza es discontinua.
Descubrimiento de los espectros atómicos.Plank: Concepto de cuanto de energía: E=h.
Consigue explicar por vía teórica las frecuencias del espectro de Hidrógeno.
No consigue explicar el espectro de ningún otro átomo de la tabla periódica.
Teoría Cuántica
1926
El electrón se mueve alrededor del núcleo
con movimiento ondulatorio, generando una nube o banda de
energía permitida, donde existe una
máxima probabilidad de encontrar al
electrón
Principio de incertidumbre de Heisemberg.Dualidad onda corpúsculo de Louis de Broglie.
Esta teoría consigue
justificar las energías de los
niveles energéticos de la
corteza de cualquier átomo, permitiendo su ordenación y clasificación.
Teoría atómica de Demócrito.
Demócrito y los átomos: Le llamaban el «filósofo risueño» por su eterna y amarga sonrisa ante la
necedad humana. Su nombre era Demócrito y nació hacia el año 470 a. C. en la ciudad griega de Abdera. Sus conciudadanos puede que tomaran esa actitud suya por síntoma de locura, porque dice la leyenda que le tenían por lunático .
Demócrito parecía albergar, desde luego, ideas muy peregrinas. Le preocupaba, por ejemplo, hasta dónde se podía dividir una gota de agua. Uno podía ir obteniendo gotas cada vez más pequeñas hasta casi perderlas de vista. Pero ¿había algún límite? ¿Se llegaba alguna vez hasta un punto en que fuese imposible seguir dividiendo?
¿El final de la escisión? Leucipo, maestro de Demócrito, había intuido que esa escisión tenía un
límite. Demócrito hizo suya esta idea y anunció finalmente su convicción de que cualquier sustancia podía dividirse hasta allí y no más. El trozo más pequeño o partícula de cualquier clase de sustancia era indivisible, y a esa partícula mínima la llamó átomos, que en griego quiere decir «indivisible». Según Demócrito, el universo estaba constituido por esas partículas diminutas e indivisibles. En el universo no había otra cosa que partículas y espacio vacío entre ellas.
Teoría atómica de Dalton
En 1808, John Dalton retoma las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito y publica su teoría atómica; en dicha teoría sugiere:
-Postulados: Los elementos están formados por partículas discretas, diminutas, e
indivisibles llamadas átomos, que permanecen inalterables en cualquier proceso químico.
Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en cualquier otra propiedad física o química.
En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, solo cambian su distribución.
-Los compuestos químicos están formados por "átomos de compuesto" (moléculas), todos iguales entre sí; es decir, cuando dos o más átomos de diferentes elementos se combinan para formar un mismo compuesto lo hacen siempre en proporciones de masa definidas y constantes.
-De la teoría atómica de Dalton destacamos las siguientes definiciones: Un Átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus
propiedades. Un Elemento es una sustancia que está formada por átomos iguales. Un Compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos
combinados en proporciones fijas.
Experimento de los rayos anódicos y catódicos.
Permitió medir la relación carga masa de las partículas, lo que permitió demostrar la existencia de los electrones.
Teoría atómica de Thomson
Experimento de Rutherford
En las siguientes direcciones hay simuladores del experimento. http://www2.biglobe.ne.jp/%7Enorimari/science/JavaApp/e-Scatter.html http://scsx01.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/rutherford/rutherford.html
Modelo atómico de Rutherford
Los espectros atómicos.
Modelo atómico de Bohr
Los electrones giran alrededor del núcleo encerrados en niveles de energía llamados orbitales.
La energía de la corteza es discontinua.
Modelo atómico cuántico.
Los electrones se mueven describiendo ondas, alrededor del núcleo del átomo en niveles de energía permitidos llamados orbitales.
La función de onda se describe en función de los números cuánticos.
Número cuántico principal n : asociado al tamaño del orbital.
Número cuántico secundario l : asociado a la forma del orbital.
Número cuántico m: asociado a la orientación en el espacio del orbital.
Estructura actual del átomo
Estructura del átomo. El átomo está formado por:
un núcleo en el que se encuentran los protones y neutrones .
Llamamos número atómico al número de protones del núcleo. Se representa por Z
Llamamos número másico á la suma del número de protones mas el número de neutrones del núcleo. Se representa por A
una corteza en el que se encuentran los electrones situados en diferentes niveles energéticos.
Clasificación de los átomos
Tipos de átomos:
Según su carga: Neutros. Iónicos.
Aniones (-) Cationes (+)
Según su núcleo: Isótopos. Son los átomos que tienen el mismo número atómico pero distinto número
Másico.
Representación de los átomos: Los átomos se representan mediante símbolos químicos, que son
expresiones abreviadas de su nombre.Quedan recogidos en la tabla periódica.
Ordenación de la corteza: Configuración electrónica
La ordenación de la corteza vienen dados por el diagrama de Moeller.
Cada nivel energético está diferenciado mediante un número y una letra.
El número hace referencia al tamaño del nivel energético.
La letra hace referencia a la forma.
Ordenación: 1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p
6s4f5d6p 7s5f6d7p
Colocación de los electrones en la corteza.
En los niveles s caben 2 electrones. En los niveles p caben 6 electrones. En los niveles d caben 10 electrones. En los niveles f caben 14 electrones.
Nombres de los grupos más característicos
Elementos de transición
Tabla periódica.Leyes periódicas: Muchas propiedades físicas y químicas de los elementos varían
Periodos
Propiedades periódicas