2.- Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y propiedades. Y los átomos de elementos diferentes son diferentes en masa y propiedades.

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1 FICHA 1 TEMA 3: ESTRUCTURA DE LA MATERIA PRIMEROS MODELOS ATÓMICOS La discusión sobre la continuidad o discontinuidad de la materia viene desde muy antiguo. Ya en la antigua Grecia había varias corrientes filosóficas que trataban de encontrar una explicación sobre la estructura de la materia. Entre ellas destacan : Las ideas de Demócrito en las que se consideraba la posibilidad de que la materia fuese discontinua y estuviese constituida por pequeños corpúsculos "átomos=indivisible" cuya combinación con otros iguales o diferentes originaría todas las sustancias conocidas. Las ideas de Aristóteles que consideraba que cualquier cuerpo podía ser dividido indefinidamente y que la materia sería la combinación de cuatro elementos ( aire, agua, tierra y fuego) y de cuatro cualidades ( seco, húmedo, frío y caliente). Aristóteles era un filósofo de prestigio y sus ideas perduraron durante muchos siglos quedando el concepto de átomo ( que se intuia en las teorías de Demócrito) abandonado. Durante la Edad Media la química entró en una época de oscurantismo en la que los alquimistas tenían como fin primordial encontrar la "piedra filosofal" que permitiría la transmutación, es decir convertir todos los elementos en oro. A principios del siglo XIX ( en 1803) DALTON publica su teoría corpuscular en la que queda establecida la idea de átomo como unidad constituyente de la materia. Según Dalton: 1.- Los elementos están formados por átomos, que son partículas muy pequeñas e indivisibles. 2.- Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y propiedades. Y los átomos de elementos diferentes son diferentes en masa y propiedades. Átomos del elemento A Átomos del elemento B Átomos del elemento C 3.- Los átomos se unen entre si, en relaciones numéricas sencillas, para formar moléculas. Moléculas del compuesto AC Moléculas del compuesto AB Las moléculas de un compuesto son todas iguales en masa y propiedades. Y diferentes a las moléculas de otros compuestos. Actualmente se sabe que los átomos son divisibles y se conoce la existencia de átomos de un mismo elemento con diferente masa atómica (isótopos), pero, históricamente, con la teoría de Dalton terminó la Alquimia y comenzó la Química como ciencia. La teoría de Dalton constituyó, tan sólo inicialmente, una hipótesis de trabajo muy útil para el posterior desarrollo de la Química. MODELOS ATÓMICOS El descubrimiento de las partículas subatómicas (protones, electrones y neutrones) obligó a la elaboración de modelos atómicos de manera que se pudiesen distribuir dichas partículas en los átomos de tal forma que se pudiesen explicar los hechos experimentales conocidos. Dado que el tamaño de los átomos es tan pequeño que es imposible su visión no es posible comprobar los modelos por comparación directa, sino por la comprobación de hechos conocidos sobre el comportamiento atómico que estén de acuerdo con dichos modelos. Antes del descubrimiento del neutrón se elaboraron varios modelos entre los que destacan: *MODELO DE THOMSON : considera el átomo como una esfera cargada positivamente con los electrones incrustados en ella de manera que el conjunto sea eléctricamente neutro.

2 *MODELO DE RUTHERFORD estableció su modelo planetario del átomo considerando: -Un núcleo muy pequeño donde se concentra toda la masa del átomo y donde están los protones de carga positiva -Una corteza en la que giran los electrones a grandes distancias alrededor del núcleo. Entre el núcleo y la corteza habría mucho espacio vacío + *MODELO DE BOHR basándose en el modelo de Rutherford postuló que no todas las órbitas alrededor del núcleo eran posibles sino solamente aquellas que cumplían una serie de condiciones. El modelo dice que hay un núcleo de carga positiva donde se concentra la masa del átomo y donde están los protones, alrededor del núcleo giran los electrones en diferentes órbitas circulares y pueden saltar de unas órbitas a otras ganando o perdiendo energía *MODELO ACTUAL ninguno de los modelos anteriores era capaz de justificar todos los hechos conocidos y por eso se fueron abandonando. Actualmente se acepta que en el átomo debe haber un núcleo donde se concentra la masa y la carga positiva (donde se encuentran los protones y los neutrones) y el movimiento de los electrones alrededor del núcleo debe ser mucho más complicado que lo propuesto por los modelos anteriores y se considera que los electrones forman una "nube" de carga negativa moviéndose alrededor del núcleo en diferentes capas o niveles, en zonas denominadas orbitales. ORBITAL región del espacio alrededor del núcleo donde la probabilidad de encontrar a los electrones es máxima. Cada orbital se caracteriza por contener, como máximo, 2e - Cuáles fueron los dos principales errores del modelo de Dalton? Diferencias entre el modelo de Thomson y el de Rutherford Diferencias entre el modelo de Rutherford y el de Borh

3 Diferencias entre el modelo de Bohr y el actual Dibuja los tres modelos (Thomson, Rutherford y Bohr) Los estudios de Faraday sobre disoluciones capaces de conducir la corriente eléctrica, los trabajos con rayos catódicos de científicos como THOMSON y CROOKES y el desarrollo de la radiactividad a partir de los experimentos de BECQUEREL, los esposos CURIE, etc llevaron a la conclusión de que los átomos en realidad si son divisibles ya que se pueden obtener partículas más pequeñas, algunas de las cuales presentan naturaleza eléctrica. A estas partículas se las llamó partículas subatómicas y las más importantes son: Partícula Carga Masa PROTÓN p1 ( 1, C ) 1u.m.a (1, g = 1, kg) NEUTRÓN n 0 1 u.m.a. (1, g = 1, kg) ELECTRÓN e- - 1 ( -1, C) Despreciable comparada con la de p+ y n Los protones y neutrones determinan la masa y los electrones son los responsables de las propiedades químicas de los átomos. ÁTOMO NÚCLEO = Zona central del átomo donde se encuentran protones y neutrones CORTEZA =Zona que envuelve al núcleo donde se encuentran moviéndose los electrones La característica fundamental de un átomo de un elemento es el número de protones que tiene en su núcleo. Se denomina: NÚMERO ATÓMICO (Z) al número de protones que tiene un átomo. Coincide con el número de electrones si el átomo está neutro. Todos los átomos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones, por lo tanto, tienen el mismo número atómico.

4 NÚMERO MÁSICO (A) es la suma de los protones y los neutrones que tiene un átomo. ISÓTOPOS a átomos de un mismo elemento que se diferencian en el número de neutrones. Tienen por tanto el mismo número atómico(z) pero diferente número másico(a). Un átomo se representa por: Su símbolo = una letra mayúscula o dos letras la primera mayúscula que derivan de su nombre. Ca, H, Li, S, He... Su número atómico (Z) que se escribe abajo a la izquierda. Su número másico (A) que se escribe arriba a la izquierda. E A Z Con esta representación podemos deducir el número de protones, electrones y neutrones que posee dicho átomo (partículas constituyentes). El número de abajo es el número de protones pero coincide con el de electrones también si el átomo no tiene carga eléctrica (es neutro) El número de arriba son protones+neutrones así que si hacemos A-Z= neutrones PROTONES NEUTRONES ELECTRONES ELEMENTO Ca calcio 3 7 Li litio 1 1 H hidrógeno P fósforo Cu cobre Ag plata Na sodio IONES a átomos o grupos de átomos que poseen carga eléctrica porque han ganado o perdido electrones. Pueden ser: CATIONES si poseen carga positiva y, por tanto, se han perdido electrones. ANIONES si poseen carga negativa y, por tanto, se han ganado electrones. Completa esta tabla (son todos neutros): ELEMENTO Argón REPRESENT A Ar MÁSICO ATÓMICO Neutrones P+ e- Estroncio Sr Cinc Zn Aluminio Al Bromo Br El número de abajo (número atómico) indica el número de protones pero también el de electrones que debería haber.

5 Si el átomo ha ganado electrones (por ejemplo carga -2 habria que añadir 2 electrones a los que debe haber). Si ha perdido electrones (por ejemplo +3 hay que quitar 3 electrones a los que debe haber) Completa esta tabla PROTONES NEUTRONES ELECTRONES ELEMENTO Ca 2+ calcio 1 1 H + hidrógeno 3 7 Li + litio 8 16 O 2- oxígeno P 3- fósforo 9 19 F - fluor elemento aluminio representa Al + 3 másico atómico neutrones protones electrones Antimonio Sb Fósforo P selenio Se 2 Rubidio Rb elemento Bario representa Ba + 2 másico atómico neutrones protones electrones Selenio Se Potasio K Bromo Br 1 Boro B 11 5

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