CONSTITUCIÓN DE LA MATERIA. Colegio San Esteban Diácono Departamento de Ciencias 8 Año Básico 2016

Transcripción

1 CONSTITUCIÓN DE LA MATERIA Colegio San Esteban Diácono Departamento de Ciencias 8 Año Básico 2016

2 Qué es la Química? Es una ciencia que estudia la materia, sus propiedades, su composición, su estructura y los cambios que experimenta. Materia Sustancias puras Mezclas Elementos Compuestos Homogéneas Heterogéneas

3 Sustancias Puras Tienen una composición definida y sus propiedades 9sicas y químicas son constantes. No se pueden descomponer en otras sustancias por métodos 9sicos. Elementos Sustancias más simples de la materia y se diferencian entre sí por la composición de sus átomos. Compuestos Están formados por dos o más elementos químicos diskntos. Se representan a través de fórmulas. Mezclas Combinación de dos o más sustancias dis@ntas que no reaccionan entre sí, y man@enen sus propiedades. Tienen una composición variable. Homogénea Sus componentes no son apreciables a simple vista. Heterogénea Sus componentes pueden disknguirse a simple vista.

4 Ejercitemos: Indique si las siguientes moléculas corresponden a elementos o compuestos químicos. H 2 elemento CH 4 compuesto H 2 O compuesto compuesto NH 3 O 2 elemento N 2 elemento CO 2 compuesto

5 Ejercitemos: Indique para cada sustancia si corresponde a un elemento, a un compuesto o a una mezcla. mezcla elemento mezcla compuesto elemento

6 Cómo está consktuida la materia?

7 El átomo Hoy sabemos que toda la materia está formada por átomos, y que éstos a su vez están formados por parwculas subatómicas: protones, neutrones y electrones. pero. cómo se descubrieron los átomos y las parlculas subatómicas? Núcleo Corteza Protones (+) Neutrones Electrones ()

8 HISTORIA Quiénes fueron los primeros en hablar del átomo? Teorías 1. Atomista o teoría atómica (Leucipo y Demócrito V a.c). En la ankgua Grecia se genero la problemákca sobre la composición de la materia 2. ConKnuista o teoría de los 4 elementos (Aristóteles permaneció por muchos siglos más, hasta el siglo XVII.)

9 Leucipo y Demócrito Aristóteles

10 Leucipo y Demócrito Aristóteles

11 John Dalton Cómo contribuyó Dalton al conocimiento del átomo? Principales postulados: En 1808, este destacado cienwfico inglés postuló la primera teoría atómica.

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13 Aciertos y debilidades de la teoría atómica de Dalton Aciertos Debilidades

14 Rayos catódicos Experimento realizado por el csico inglés William Crookes, en 1879

15 Modelo atómico de Thomsom (1897) Experimentó con el tubo de Crookes, aplicando simultáneamente campos eléctricos y magnékcos sobre las cargas. La desviación que sufrían los rayos catódicos se debía a la presencia de parlculas con cargas opuestas a la placa, es decir, cargas eléctricas nega@vas, a las que llamó electrones

16 GoStas de aceite: experiencia de Millikan En 1911, el csico estadounidense Robert Millikan, logró medir la carga del electrón a través de su experimento de la gota de aceite, el que consiskó en dejar caer gotas de aceite controlando su velocidad con un campo eléctrico. Al estar cargadas negakvamente, las gotas caían más despacio ya que eran atraídas por las placas posikvas. Cuando se igualaba la fuerza de gravedad con las fuerzas eléctricas, las gotas quedaban estacionarias

17 Modelo atómico de Thomsom El átomo era una esfera de materia con carga posikva uniforme, en la que se insertaban las cargas negakvas (electrones), lo que explicaba la neutralidad eléctrica de la materia. Este modelo es conocido como budín de pasas, El átomo 1. Es divisible porque posee parwculas en su interior. 2. Está formado por electrones que poseen carga eléctrica negakva. 3. Consiste en una esfera, uniforme, con carga eléctrica posikva, en la que se 4. encuentran incrustados los electrones. 5. Es eléctricamente neutro.

18 Rayos Canales o anódicos El csico alemán Eugen Goldstein realizó algunas modificaciones. El nuevo tubo presentaba el cátodo perforado y, en lugar de vacío, contenía diskntos gases. Descubrió unos rayos que se desplazaban en senado contrario a los rayos catódicos, por lo que debían ser posiavos, y los llamó rayos anódicos o canales. Con estas observaciones, descubrió los protones. Sin embargo, aún desconocía su ubicación.

19 Modelo atómico de Rutherford En 1910, el csico y químico neozelandés Ernest Rutherford y sus colaboradores, Hans Geiger y Ernest Marsden, realizaron un experimento que entregó nuevas ideas en torno al átomo. Este consiskó en bombardear con parwculas alfa, provenientes de una fuente radiackva, una lámina muy delgada de oro, detrás de la cual había una placa fotográfica.

20 Experimento de Geiger y Mardsen Por qué algunas parlculas logran atravesar la lámina, otras rebotan y unas pocas son desviadas?

21 Bloque de plomo Polonio Pantalla fluorescente Lámina de oro California WEB

22 Qué esperaba Rutherford? California WEB

23 Qué esperaba Rutherford?

24 Debido a que pensaba que la masa estaba regularmente distribuida en el átomo

25 Debido a que pensaba que la masa estaba regularmente distribuida en el átomo

26 Qué obtuvo? Reflexión de partículas alfa

27 Qué obtuvo? Reflexión de partículas alfa

28 Los resultados que predijo: Vía esperada Marcas esperadas en la pantalla Resultados observados: Marcas en la pantalla Vía probable de partículas alfa

29 Interpretando las desviaciones observadas... Rayo de Partículas alfa partículas No desviadas Partícula desviada Lámina de oro Dorin, Demmin, Gabel, Chemistry The Study of Matter, 3 rd Edition, 1990, page 120

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31 Explicación de los resultados del modo de dispersión de las parwculas alfa partículas alfa Núcleo Budin de pasas Modelo de Thomson Átomo nuclear Modelo de Rutherford

32 Resultado del experimento si el modelo Budin de pasas hubiese sido correcto Electrones dispersos en el átomo Cargas positivas Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, World of Chemistry 2002, page 57

33 Electrón Núcleo

34 Modelo de Rutherford modelo planetario o nuclear Los planteamientos del modelo : 1. El átomo está formado por dos regiones: un núcleo y la corteza. 2. En el núcleo se concentra la carga posikva (protones) y la mayor parte de la masa del átomo. 3. En la corteza, girando alrededor del núcleo, se encuentran los electrones con carga eléctrica negakva. Fue así como en 1912, el csico inglés James Chadwick, alumno de Rutherford, descubrió los neutrones, validando la hipótesis de su maestro y explicando la diferencia en las masas de los átomos. Los neutrones poseen una masa relakvamente mayor que la masa de un protón, por lo tanto, la masa total del átomo dependerá de la cankdad de neutrones.

35 Problemas del Modelo de Rutherford +

36 Modelo atómico de Bohr Te has preguntado cómo se producen los colores de los fuegos arkficiales?, o cómo algunos tubos de vidrio emiten luces de diskntos colores?

37 Modelo atómico de Bohr Los electrones se ubican y giran en regiones específicas fuera del núcleo, llamadas órbitas. Cada órbita presenta una cankdad de energía parkcular (n), siendo la de menor energía la que está más cerca del núcleo (estado fundamental). A medida que el electrón se aleja del núcleo, se ubica en órbitas de mayor energía. Un electrón, al absorber energía, puede saltar de una órbita de menor energía a otra de mayor energía (estado excitado). Al retornar a su órbita de menor energía, el electrón emite energía en forma de luz.

38 Absorción y Emisión de Energía

39 Absorción y Emisión de Energía