TEMA 4: ESTRUCTURA DEL ÁTOMO IES ATENEA 3º DE ESO FÍSICA Y QUÍMICA

Transcripción

1 TEMA 4: ESTRUCTURA DEL ÁTOMO IES ATENEA 3º DE ESO FÍSICA Y QUÍMICA

2 1. MATERIA DIVISIBLE O INDIVISIBLE El término átomo aparece en el siglo IV a.c. para designar a la porción indivisible más pequeña que formaba la materia, sin embargo, el conocimiento de su estructura no comienza hasta el siglo XIX.

3 1.1. TEORÍA ATÓMICA DE DALTON PRINCIPIOS DEL S. XIX La materia está formada por átomos indivisibles. Los átomos son invariables. Los elementos están formados por átomos iguales, con la misma masa y propiedades químicas. Los átomos de diferentes elementos tienen masas y propiedades químicas distintas. Los compuestos están formados por la combinación de átomos de dos o más elementos diferentes. Cuando dos o más elementos se combinan para formar un compuesto lo hacen en una relación de números enteros sencillos. En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, solo cambian su distribución en las sustancias. La materia no es continua sino discontinua.

4 MODELO ATÓMICO DE DALTON

5 2. LA NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA Desde antiguo se sabe que al frotar dos cuerpos, parte de la electricidad se transmite de uno a otro y, por tanto, debe de estar relacionado con la materia. Se pueden producir dos fenómenos: atracción y repulsión.

6 2.1. MÉTODOS DE ELECTRIZACIÓN DE LOS CUERPOS MÉTODOS DE ELECTRIZACIÓN POR FROTAMIENTO Y CONTACTO POR INDUCCIÓN

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8 ELECTRIZACIÓN POR FROTAMIENTO Y POR CONTACTO Cuando se frotan ciertos materiales se observa atracción y repulsión, Cuando se ponen en contacto un cuerpo no cargado y otro cargado se produce intercambio de electricidad.

9 ELECTRIZACIÓN POR INDUCCIÓN Un cuerpo puede cargar a otro sin estar en contacto directo.

10 2.2. LA CARGA ELÉCTRICA Los fenómenos eléctricos son una manifestación de la carga eléctrica de la materia. La carga eléctrica (Q) se mide el Culombios (C) en el SI. Los cuerpos pueden tener carga positiva, negativa o neutra. Dos cuerpos con la misma carga se repelen y con distinta carga, se atraen.

11 3. MODELOS ATÓMICOS El modelo de Dalton no tenía en cuenta que el átomo está formado por varias partículas diferentes: ELECTRONES: Tienen carga eléctrica negativa y muy pequeña masa. PROTONES: Tienen carga positiva y mayor masa. NEUTRONES: Carecen de carga y poseen casi la misma masa que los protones.

12 3.1. EL MODELO ATÓMICO DE THOMSON Como la masa del electrón es tan pequeña, a principios del siglo XX supuso que, casi toda la masa se correspondía con la carga positiva, que debía ocupar casi todo el volumen del átomo. El átomo era una esfera positiva continua con los electrones incrustados, por eso se llama también modelo del puding de pasas.,

13 LA FORMACIÓN DE IONES Un ión es un átomo que ha ganado o perdido electrones. Los electrones pueden perderse con facilidad, mientras que los protones se mantienen fijos. CATIÓN: átomo que ha perdido uno o más e-, adquiriendo carga neta positiva. ANIÓN : átomo que ha ganado uno o más e-, adquiriendo carga neta negativa.

14 3.2. EL MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD A principios del siglo XX, Rutherford bombardea una lámina de oro muy fina con partículas positivas a gran velocidad. Observa que la mayor parte atraviesan la lámina sin cambiar de dirección. Algunas se desvían considerablemente. Unas pocas rebotan hacia la fuente de emisión.

15 MODELO ATÓMICO DE THOMSON VERSUS RUTHERFORD

16 ESTRUCTURA DEL ÁTOMO NUCLEAR El átomo tiene un núcleo central con prácticamente toda la masa: protones + neutrones El átomo eléctricamente neutro tiene el mismo número de protones que de electrones. Los electrones giran a mucha velocidad en torno al núcleo y están separados de éste a una gran distancia en relación a su tamaño.

17 3.3. MODIFICACIONES AL MODELO DE RUTHERFORD Al girar los electrones deberían emitir energía en forma de radiación, perdiendo cada vez más energía y acercándose al núcleo hasta caer sobre él. Sin embargo, esto no es lo que ocurre. A principios del S. XX, Bohr formula una nueva hipótesis sobre la estructura atómica: El electrón solo se mueve en unas órbitas circulares, sin que exista emisión de energía. Dependiendo de la órbita en que esté el electrón tendrá una cantidad de energía, tanto mayor cuando más alejado del núcleo. La emisión de energía se produce cuando un electrón pasa de un estado inicial de mayor energía a uno de menor. Los electrones se distribuyen en capas o niveles de energía.

18 MODELO ATÓMICO DE BOHR Además de lo ya expuesto: Alrededor del núcleo hay capas o niveles de energía: K, L, M, N en las que puede haber hasta: K: 2 electrones. L: 8 electrones. M: 18 electrones. N: 32 electrones La distribución de los electrones en estas capas es la CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA O ESTRUCTURA. Los electrones situados en la última capa son los ELECTRONES DE VALENCIA, responsables de las propiedades físicas de una sustancia.

19 ELECTRONES DE VALENCIA

20 4. IDENTIFICACIÓN DE LOS ÁTOMOS: NÚMERO MÁSICO Y NÚMERO ATÓMICO NÚMERO ATÓMICO: es el número de protones, fijo para todos los átomos de un mismo elemento. Se representa con Z. NÚMERO MÁSICO (MASA DEL ÁTOMO): Es el número de protones + neutrones. Se simboliza con la letra A. El número de neutrones (N) puede calcularse: N= A Z El nº de electrones puede calcularse conociendo la carga eléctrica del átomo y el número de protones. Si el átomo es neutro (carga neta 0) es igual a Z.

21 NÚMERO MÁSICO Y ATÓMICO

22 4.1. ISÓTOPOS Pueden existir átomos de un mismo elemento con diferente número másico debido a que el número de neutrones puede variar. ISÓTOPOS: Átomos de un mismo elemento que tienen igual número atómico, pero distinto número másico.

23 LOS ISÓTOPOS DEL HIDRÓGENO PROTIO: 1e, 1p, 0n DEUTERIO: 1e, 1p, 1n TRITIO: 1e, 1p, 2n

24 4.2. MASA ATÓMICA RELATIVA La masa del electrón es tan pequeña que se desprecia, por lo que la masa atómica equivale a la de los protones + neutrones. La unidad de masa del SI (Kg) es demasiado grande, por eso la masa se indica en relación a la doceava parte de un átomo de carbono- 12 (con 6 protones y 6 neutrones). MASA ATÓMICA RELATIVA: es la media ponderada de las masas atómicas (A) de los diferentes isótopos del elemento que existen.

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