Hecho por: Patricia Arroyo Gamallo nº 2 4ºeso C

Transcripción

1 Hecho por: Patricia Arroyo Gamallo nº 2 4ºeso C

2 La materia es todo aquello que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio y es cuantificable (se puede medir).la Química es la ciencia que estudia su naturaleza, composición y transformación. COMPOSICIÓN DE LA MATERIA: En la Antigua Grecia, los griegos se preguntaban: Si un pedazo de materia era dividido en partes cada vez más pequeñas, se llegaría alguna vez a encontrar un pedazo que no pudiera ser dividido? A partir de esa pregunta, surgieron varias teorías Teoría de Aristóteles: Rige que la materia estaba formada por 4 elementos; aire, tierra, agua o fuego, o por la combinación de los mismos. Esta teoría fue la que se creyó más en la época. Teoría de Demócrito: Demócrito dijo que existían unas partículas indivisibles llamadas átomos, y que existían átomos distintos para cada sustancia distinta. Demócrito fue fundador de la teoría atomista. El químico John Dalton retomó la idea de los átomos en su teoría atómica

3 El científico inglés John Dalton, en 1805, propuso que la materia no era continua, sino que habría un punto en el cual ya no se podría dividir. Este punto se llamaba átomo, que Dalton imagino como una esfera indivisible, y a partir de esa idea creó el primer modelo atómico con bases científicas. Dalton reinterpreta las leyes ponderales y volumétricas basándose en el concepto de átomo. Ley de la conservación de la masa (masa de los reactivos=masa de los productos) Ley de la composición definida (cuando dos elementos se combinan para dar un determinado compuesto lo hacen siempre en la misma relación de masas) Ley de las proporciones múltiples (masas del 1er elemento que se combinan con una masa fija del 2º elemento, están en una relación de números enteros sencillos) Establece los siguientes postulados, partiendo de la idea de que la materia es discontinua: Postulados de Dalton 1-La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir. Incorrecto.- Posteriormente se vio que el átomo tenía partes, el núcleo y la corteza, pero se ha mantenido el nombre de átomo. 2-Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen su propio peso y cualidades propias. Los átomos de los diferentes elementos tienen pesos diferentes. Incorrecto.- Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo nº atómico, pero diferente masa atómica. 3-Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las reacciones químicas.. Incorrecto.- Posteriomente se vio que el átomo tenía partes 4-Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples. 5-Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. 6-Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos

4 Los átomos de Dalton difieren de los átomos imaginados por los filósofos griegos, los cuales los suponían formados por la misma materia básica, aunque difiriendo en forma y tamaño. La hipótesis atómica de los antiguos era una doctrina filosófica aceptada por hombres como Galileo o Boyle, pero no fue hasta Dalton en que crea una verdadera teoría científica mediante la cual podían explicarse los fenómenos observados y las leyes de las combinaciones químicas. La teoría atómica constituyó tan sólo inicialmente una hipótesis de trabajo, pues no fue hasta finales del siglo XIX cuando fue universalmente aceptada al conocerse pruebas físicas concluyentes de la existencia real de los átomos. Imagen del átomo según Dalton El modelo atómico de Dalton permite explicar: La formación de compuestos químicos como las piezas de un juego de construcción La Ley de conservación de la masa Las reacciones químicas Errores de Dalton: Dalton falló al no poder justificar la Ley de Gay-Lussac, ya que para Dalton las últimas partículas de los elementos gaseosos (hidrógeno, cloro, etc.) eran simples y estaban formadas por un solo átomo (así, H, Cl, etc.) y que las de los compuestos gaseosos como el agua o el cloruro de hidrogeno eran naturalmente compuestas pero formadas por solo dos átomos diferentes (HO, CH).Sin embargo, con estas fórmulas no se podían explicar las relaciones de volúmenes de Gay- Lussac: La conclusión experimental de Gay-Lussac de que un volumen de cloro se une con un volumen de hidrógeno para dar lugar a dos volúmenes de cloruro de hidrógeno llevó a Dalton a suponer que en los volúmenes iguales de cloro y de hidrógeno debían existir igual número de átomos. Con el tiempo, también se descubrió que algunos de los postulados de Dalton no eran correctos y que su modelo atómico no podía explicar los fenómenos eléctricos.

5 J.J. Thomson construyó el primer modelo atómico basado en experimentos científicos que permitía explicar los fenómenos eléctricos entre 1898 y Características del Modelo Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en las llamadas partículas fundamentales Electrones, con carga eléctrica negativa Protones, con carga eléctrica positiva Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa mucho mayor que la de los electrones y protones Thomson considera al átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen uniformemente los electrones como pequeños granitos (como si fuera un pudding de pasas). Thomson también explicó la formación de iones, tanto positivos como negativos. Fallos del modelo: El átomo no es compacto como suponía Thomson, es prácticamente hueco y el núcleo es muy pequeño en comparación con el tamaño del átomo, como demostró Rutherford en sus experiencias. EXPERIMENTO DE THOMSON: Thomson hizo pasar un haz de rayos catódicos por un campo eléctrico y uno magnético.

6 Gracias a dicho experimento saco las siguientes conclusiones Los electrones son las partículas que Los rayos catódicos se desplazan forman los rayos en línea recta y parten del polo Poseen masa y son catódicos negativo partículas negativas POSTULADOS DE THOMSON 1-El átomo está formado por una esfera de materia con carga positiva 2-Los electrones están colocados arbitrariamente sobre esa masa positiva 3-Como la materia es neutra debería haber igual carga positiva y negativa 4-La carga esta cuantizada (mínima cantidad de carga eléctrica en valor absoluto que puede hallarse es el valor absoluto de la carga de un electrón).así la unidad de carga es el electrón. Ernest Rutherford construyó en 1911 el llamado Modelo Planetario del átomo. Su trabajo, parte de una experiencia que el modelo anterior no puede explicar: el experimento de Rutherford. Rutherford realizo experimentos con sustancias radioactivas que emiten rayos alfa, beta y gamma. EXPERIMENTO DE RUTHERFORD: Los rayos alfa deben atravesar la lámina de oro y chocar con la pantalla, el destello que producen es observado con el microscopio.

7 De la observación se obtuvo lo siguiente: La mayoría de los rayos alfa atraviesan la lámina sin desviarse, porque la mayor parte del espacio de un átomo es espacio vacío Algunos rayos se desviaban,porque pasa muy cerca de centros con carga eléctrica del mismo tipo que los rayos alfa(carga positiva) Muy pocos rebotan,porque chocan frontalmente contra esos centros de carga positiva POSTULADOS DE RUTHERFORD: 1-El átomo está constituido por una gran cantidad de espacio vacío 2-Hay una zona muy reducida del espacio con toda la masa y una carga positiva muy intensa, núcleo, que hace posible que reboten las partículas alfa 3-Si los electrones son negativos, existen en el núcleo cagas positivas llamadas protones que equilibran la carga del átomo RUTHERFORD VS. THOMSON La materia positiva no está dispersa, sino concentrada en un núcleo central y compacto, que es veces más pequeño que el átomo Deduce la presencia del neutrón, no lo detecta, pero necesita su presencia para: Disminuir la repulsión entre los protones en el núcleo Compensar la deficiencia de masa (el número de protones es aproximadamente la mitad de la masa del átomo) el resto de la masa la aportan los neutrones.

8 MODELO PLANETARIO: NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO MÁSICO: Z=Número atómico: es el número de protones que posee el núcleo del átomo. Determina la identidad del átomo A=Número másico: es la masa que tiene un átomo. Equivale a la suma de protones y neutrones(a=z+n) Ejemplo: número másico Elemento Número atómico Isótopos: son los átomos de un elemento que tienen el mismo número atómico y diferente número másico

9 DIFERENCIA ENTRE NÚMERO MÁSICO Y MASA ATÓMICA: Se parecen en valor pero son conceptos distintos En 1913, Niels Bohr mejoró la concepción de átomo, introduciendo la estructura electrónica. La teoría clásica no permite explicar algunos aspectos importantes del modelo de Rutherford. Bohr pensó: los electrones giran alrededor del núcleo y al girar poseen aceleración. La teoría clásica dice que cuando una partícula con carga acelera emite radiación, por tanto, si emite radiación pierde parte de su energía. Y si pierde energía, disminuye su velocidad, y con ella su fuerza centrífuga que ya no puede compensar la atracción electroestática. Entonces caería contra el núcleo del átomo pero el electrón nunca cae! Claro! Los electrones giran en forma circular alrededor del núcleo y solo en ciertos niveles de energía.

10 PUNTOS MÁS IMPORTANTES Solo son posibles determinadas orbitas, llamadas orbitas estacionarias, en las que el electrón gira alrededor del núcleo (no emite energía). Un electrón al a pasar de una órbita superior a una inferior emite energía en forma de radiación electromagnética (luz). Los electrones tienden a ocupar la órbita de menor energía posible, ósea la orbita más cercana al núcleo posible. Un electrón para pasar de una orbita inferior a una superior debe ganar energía. La energía se absorbe o emite en los cambios de orbita de un electrón son característicos de los átomos de cada elemento químico (espectro atómico) y permiten identificarlo. Los modelos atómicos han seguido evolucionando debido al descubrimiento de nuevos fenómenos y a la disponibilidad de instrumentos más precisos que permiten observar cosas que antes se desconocían. Siguiente modelo: NUBE DE CARGA Incorpora ideas de la teoría de la relatividad y de la mecánica cuántica Esto lo estudiaremos más adelante