Teoría Atómica de Dalton Teoría Atómica de Dalton (1808)(1808)

La imagen del átomo expuesta por Dalton en su La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría teoría atómicaatómica, para explicar estas leyes, es la de , para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento inmutables, iguales entre sí en cada elemento químico.químico.

En 1808, Dalton publicó sus ideas sobre el En 1808, Dalton publicó sus ideas sobre el modelo atómico de la materiamodelo atómico de la materia las cuales han las cuales han servido de base a la química moderna. Los servido de base a la química moderna. Los principios fundamentales de esta teoría son:principios fundamentales de esta teoría son:

1.1. La materia está formada por minúsculas partículas La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas indivisibles llamadas átomosátomos..

2.2. Hay Hay distintas clases de átomosdistintas clases de átomos que se distinguen por que se distinguen por su masa y sus propiedades. Todos los átomos de un su masa y sus propiedades. Todos los átomos de un elemento poseen las mismas propiedades químicas. Los elemento poseen las mismas propiedades químicas. Los átomos de elementos distintos tienen propiedades átomos de elementos distintos tienen propiedades diferentes. diferentes.

3. Los 3. Los compuestoscompuestos se forman al combinarse los átomos se forman al combinarse los átomos de dos o más elementos en proporciones fijas y de dos o más elementos en proporciones fijas y sencillas. De modo que en un compuesto los de átomos sencillas. De modo que en un compuesto los de átomos de cada tipo están en una relación de números enteros de cada tipo están en una relación de números enteros o fracciones sencillas.o fracciones sencillas.

4.4. En las En las reacciones químicasreacciones químicas, los átomos se , los átomos se intercambian de una a otra sustancia, pero ningún intercambian de una a otra sustancia, pero ningún átomo de un elemento desaparece ni se transforma en átomo de un elemento desaparece ni se transforma en un átomo de otro elemento.un átomo de otro elemento.

Teoría Atómica de J. J. Teoría Atómica de J. J. ThompsonThompson

Demostró que dentro de los átomos hay Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó eléctrica negativa, a las que se llamó electroneselectrones. .

Modelo Atómico de ThompsonModelo Atómico de Thompson

De este descubrimiento dedujo que el De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. estaban incrustados los electrones.

Teoría Atómica de Teoría Atómica de RutherfordRutherford

Demostró que los átomos no eran Demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto hay un diminuto núcleonúcleo. .

Teoría Atómica de Teoría Atómica de Niels BohrNiels Bohr

Espectros atómicosEspectros atómicos discontinuos discontinuos originados por la radiación emitida por los originados por la radiación emitida por los átomos excitados de los elementos en átomos excitados de los elementos en estado gaseoso. estado gaseoso.

Propuso un nuevo modelo atómico, según Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos. núcleo en unos niveles bien definidos.

Niveles de Energía “n”

Tienen menos energía

Tienen mas energía

12

3 4

ESTADO BASAL O ESTACIONARIO

ESTADO EXCITADO

Absorbe energía

LIBERA ENERGÍA

Actividad.Actividad. Relaciona las siguientes conclusiones experimentales Relaciona las siguientes conclusiones experimentales con el modelo atómico a que dieron lugar:con el modelo atómico a que dieron lugar:

El átomo no es indivisible ya que al aplicar un fuerte voltaje a los El átomo no es indivisible ya que al aplicar un fuerte voltaje a los átomos de un elemento en estado gaseoso, éstos emiten partículas átomos de un elemento en estado gaseoso, éstos emiten partículas con carga negativa: con carga negativa:

Al reaccionar 2 elementos químicos para formar un compuesto lo Al reaccionar 2 elementos químicos para formar un compuesto lo hacen siempre en la misma proporción de masas: hacen siempre en la misma proporción de masas:

Los átomos de los elementos en estado gaseoso producen, al ser Los átomos de los elementos en estado gaseoso producen, al ser excitados, espectros discontinuos característicos que deben reflejar excitados, espectros discontinuos característicos que deben reflejar su estructura electrónica: su estructura electrónica:

Al bombardear los átomos de una lámina delgada con partículas Al bombardear los átomos de una lámina delgada con partículas cargadas positivamente, algunas rebotan en un pequeño núcleo cargadas positivamente, algunas rebotan en un pequeño núcleo situado en el centro del átomo: situado en el centro del átomo:

   

TEORIA ATOMICA MODERNATEORIA ATOMICA MODERNA

El modelo atómico actual se basa en la El modelo atómico actual se basa en la mecánica cuántica ondulatoria fundada mecánica cuántica ondulatoria fundada entre otros por Werner Heisenber (l925) y entre otros por Werner Heisenber (l925) y Erwin Schrödinger (1926)Erwin Schrödinger (1926)

1.- PRINCIPIO DE DUALIDAD DE 1.- PRINCIPIO DE DUALIDAD DE DE-BROGLIE (1923)DE-BROGLIE (1923)

Lo electrones, al igual que los fotones Lo electrones, al igual que los fotones (cuantos de energía) se comportan como (cuantos de energía) se comportan como partículas (masa) y ondas (energía)partículas (masa) y ondas (energía)

2. Principio de Incertidumbre de 2. Principio de Incertidumbre de HeisenbergHeisenberg

No es posible conocer a un mismo tiempo No es posible conocer a un mismo tiempo la posición y velocidad de un electrón en la posición y velocidad de un electrón en un atomo. un atomo.

Se habla entonces de regiones en dondde Se habla entonces de regiones en dondde es mas probable encontrar al electrón: es mas probable encontrar al electrón: ORBITALES O NUBES ELECTRONICASORBITALES O NUBES ELECTRONICAS

3. PRINCIPIO DE SCHRÖDINGER3. PRINCIPIO DE SCHRÖDINGER

La ecuación de onda presentada en 1926 La ecuación de onda presentada en 1926 establece la relación entre la energía de establece la relación entre la energía de un electrón y la distribución de éste en el un electrón y la distribución de éste en el espacio. En esta ecuación aparecen los espacio. En esta ecuación aparecen los parámetros cuánticos parámetros cuánticos n, l, mn, l, m

4. Principio de Dirac-Jordan4. Principio de Dirac-Jordan

En su ecuación aparece el cuarto En su ecuación aparece el cuarto parámetro cuántico “s” que establece con parámetro cuántico “s” que establece con mayor exactitud la distribución de los mayor exactitud la distribución de los electroneselectrones

Estructura del átomoEstructura del átomo

En el átomo distinguimos dos partes: el En el átomo distinguimos dos partes: el núcleonúcleo y la y la cortezacorteza..

- El núcleo es la parte central del átomo y contiene - El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los partículas con carga positiva, los protonesprotones, y partículas , y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los neutronesneutrones. La masa de un protón es aproximadamente . La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón.igual a la de un neutrón.Todos los átomos de un elemento químico tienen en el Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el es el número atómiconúmero atómico y se representa con la letra y se representa con la letra ZZ..

La corteza es la parte exterior del átomo. En La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los ella se encuentran los electroneselectrones, con , con carga negativa. Éstos, ordenados en carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.2000 veces menor que la de un protón.Los átomos son eléctricamente neutros, Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número atómico también coincide con el número de electrones.número de electrones.

IsótoposIsótopos

La suma del número de protones y el número de La suma del número de protones y el número de neutrones de un átomo recibe el nombre de neutrones de un átomo recibe el nombre de número másiconúmero másico y se representa con la letra y se representa con la letra AA. . Aunque todos los átomos de un mismo Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo elemento se caracterizan por tener el mismo número atómico, pueden tener distinto número número atómico, pueden tener distinto número de neutrones.de neutrones.Llamamos Llamamos isótoposisótopos a las formas atómicas de a las formas atómicas de un mismo elemento que se diferencian en su un mismo elemento que se diferencian en su número másico. número másico.

XXA

Z

A= Número Másico A= Número Másico

No. De protones + No. De neutronesNo. De protones + No. De neutrones

Z = Número atómico (el número que aparece en la tabla

EjerciciosEjercicios1.1. Los átomos de un mismo elemento químico tienen todos en su Los átomos de un mismo elemento químico tienen todos en su

núcleo el mismo número de ……….núcleo el mismo número de ……….

2. Un átomo tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones. 2. Un átomo tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones. ¿Cuál es su número atómico?¿Cuál es su número atómico?

12 12 13 13 24 24 25 25 3. Los isótopos oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno-18, se 3. Los isótopos oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno-18, se

diferencian en:diferencian en: El número de protones El número de protones El número atómico El número atómico El número de neutrones El número de neutrones El número de electrones El número de electrones

Corteza atómica: Estructura Corteza atómica: Estructura electrónicaelectrónica

Las propiedades de los elementos Las propiedades de los elementos dependen, sobre todo, de cómo se dependen, sobre todo, de cómo se distribuyen sus electrones en la corteza. distribuyen sus electrones en la corteza.

Esta distribución se puede representar Esta distribución se puede representar mediante la mediante la configuración electrónicaconfiguración electrónica

Aunque los conocimientos actuales sobre la estructura electrónica Aunque los conocimientos actuales sobre la estructura electrónica de los átomos son bastante complejos, las ideas básicas son las de los átomos son bastante complejos, las ideas básicas son las siguientes:siguientes:

1. Existen 7 1. Existen 7 niveles de energíaniveles de energía o capas donde pueden situarse o capas donde pueden situarse los electrones, numerados del 1, el más interno, al 7, el más los electrones, numerados del 1, el más interno, al 7, el más externo.externo.

2. A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en 2. A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en distintos distintos subnivelessubniveles, que pueden ser de cuatro tipos: , que pueden ser de cuatro tipos: s, p, d, fs, p, d, f..3. En cada subnivel hay un número determinado de 3. En cada subnivel hay un número determinado de orbitalesorbitales que pueden contener, como máximo, 2 electrones cada uno. que pueden contener, como máximo, 2 electrones cada uno. Así, hay 1 orbital tipo Así, hay 1 orbital tipo ss, 3 orbitales , 3 orbitales pp, 5 orbitales , 5 orbitales dd y 7 del tipo y 7 del tipo ff. . De esta forma el número máximo de electrones que admite cada De esta forma el número máximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7). el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7).

1s21s2

2s2 2p62s2 2p6

3s2 3p6 3d103s2 3p6 3d10

4s2 4p6 4d10 4f144s2 4p6 4d10 4f14

5s2 5p6 5d10 5f145s2 5p6 5d10 5f14

6s2 6p6 6d106s2 6p6 6d10

7s2 7p67s2 7p6

7N 1s2 2s2 2p3

17Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

11 Na 1s2 2s2 2p6 3s1

32Ge 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 5s2 5p4

Electrones de valencia

EjemplosEjemplos