3. Teoría Atómica
En el siglo V a.C el filósofo
griego Demócrito, razonaba:
“Si parto una manzana por la
mitad, me quedaría la mitad; si
luego vuelvo a cortarla en 2
partes, obtendré la cuarta
fracción: más si sigo con esta
división….”
El filósofo llegó a la
conclusión que en algún
momento obtendría una
partícula indivisible, a la que
nombro átomo (sin partes).
Demócrito
4. Teoría Atómica
El griego Aristóteles
fue opositor a la existencia de
los átomos y sostuvo que el
universo estaba formado por 4
elementos:
tierra, fuego, aire y agua.
El gran prestigio de
Aristóteles hizo que la teoría
atómica fuera olvidada por
varios siglos.
Aristóteles
5. Teoría Atómica
Recién en los siglos XVl y XVll se empiezan a retomar
las ideas atomistas. El inglés John Dalton propuso en 1808 su
teoría atómica de la materia:
Teoría atómica
de Dalton
Toda la materia
esta formada por
átomos
Los átomos
son indivisibles
e invisibles
En un mismo elemento,
los átomos son iguales Los átomos que
forman los
compuestos son
de 2 o más clases
diferentes
Los átomos que forman
los compuestos están en
una relación de números
enteros sencillos
7. Estructura del átomo
El electrón
En 1897 John Thomson estudio los rayos catódicos, y
llegó a determinar que dichos rayos estaban constituidos por
partículas de carga negativa: los electrones.
8. Thomson con este experimento determino la
razón carga/masa del electrón: -1,76 x 108
Couloumb/gramo.
Robert Millikan determinó la carga del
electrón
Carga del electrón:
-1,6 x 10-19
Coulomb
9. Con la combinación de los experimentos de
Thomson y Millikan fue posible determinar la
masa del electrón según la relación:
Masa del electrón= carga = -1,6 x 10-19
C = 9,09 x 10-28
g
carga/masa -1,76 x 108 C/g
Masa del electrón: 9,09 x 10-28
g
Carga del electrón: -1,6 x 10-19 C
10. Modelo atómico
Thomson postula que el átomo debe
ser una esfera compacta positiva en la cual
se encontrarían incrustados los electrones
en distintos lugares, de manera que la
cantidad de carga negativa sea igual a la
cantidad de la carga positiva.
11. El protón
Eugen Goldstein empleo un tubo de rayos
catódicos modificado, que contenía un cátodo
perforado. Observo que aparte de los rayos catódicos
(electrones), existía una luminiscencia que se alejaba del
ánodo (polo positivo) y se acercaba al cátodo (polo
negativo). A estos rayos los llamo rayos canales, postulo
que estaban compuestos por partículas positivas:
protones.
12. Modelo atómico
El núcleo
Rutherford utilizó rayos alfa, bombardeó láminas de
oro, colocando una pantalla de sulfuro de zinc a su
alrededor. La lámina de oro fue atravesada por la
mayoría de las partículas alfa incidentes, pero otras
fueron desviadas, y otras rebotaron contra la lámina.
13. Rutherford concluyó que cada átomo esta
formado por una parte central :núcleo de carga positiva,
donde estaría la masa del átomo. Las partículas que
están dentro del núcleo se llaman protones. Los
electrones se encontrarían en la parte externa girando
en órbitas circulares, lejos del núcleo. Esta visión de
átomo se llama como: modelo planetario de
Rutherford.
Modelo atómico
14. Modelo atómico
Problemas del modelo planetario:
- El movimiento circular de los electrones alrededor del
núcleo implicaba una emisión continua de radiación con
pérdida de energía. Por lo que el electrón debería
describir órbitas cada vez más pequeñas alrededor del
núcleo hasta caer sobre este, colapsando el átomo.
15. Modelo atómico
Fue Chadwick quien descubrió a los neutrones. Son
partículas eléctricamente neutras con una masa
ligeramente mayor a la de los protones.
16. ¿Qué ocurre con el electrón cuando gira
alrededor del núcleo?
Según la física clásica:
-El electrón cuando gira sobre su orbita, emite
energía en forma de luz. Por lo que el electrón
debería perder energía hasta desintegrarse.
-Esta perdida de energía debería hacer que los
electrones se acerquen al núcleo hasta precipitarse
sobre él.
17. Los niveles de energía en el átomo
En el siglo XX, Max Planck postulo que cualquier
partícula (electrón, átomo) podía emitir o absorber
energía en cantidades discretas llamados cuantos de
energía.
El efecto fotoeléctrico
Cuando un haz de luz de cierta frecuencia cae sobre
un metal, este emite electrones. Según Einstein, un
rayo de luz es en realidad una corriente de diminutos
paquetes de energía llamados fotones.
18. Modelo atómico de Niels Bohr
Niels Bohr, basándose en el átomo de Hidrogeno, postuló que:
-Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas.
-Cuando un electrón se encuentra en una órbita estable no
emite energía (estado fundamental).
-Cuando un electrón salta a una
órbita superior necesita absorber
energía, mientras que al volver a su
órbita original libera energía en forma
de luz.
19. MODELO ACTUAL
Modelo mecanocuántico
del átomo
Luis de Broglie postuló que los electrones tenían un
comportamiento dual de onda-partícula, ya que
cualquier partícula que tiene masa y que se mueve a
cierta velocidad, se comportaba además como onda.
De Broglie
Heisenberg
Schrodinger
De Broglie
20. En 1927 Heisenberg sugiere que es imposible
determinar con precisión la posición y la velocidad de
una partícula al mismo tiempo.
Aquí se conoce
perfectamente la
posición, pero no se
aprecia la velocidad.
Aquí se aprecia la
velocidad, pero no se
distingue la posición.
Principio de Incertidumbre de Heisenberg
21. Schrodinger logra representar el comportamiento del
electrón mediante una ecuación de onda.
Los valores obtenidos al resolver la ecuación de onda
representan los orbitales atómicos, regiones de alta
probabilidad de encontrar electrones.
Schrodinger
23. El número atómico (Z)
Representa el n° de protones que se encuentra en el núcleo.
En un átomo neutro corresponde al n° de protones y el n° de
electrones.
Z = protones = electrones
El número másico (A)
Representa a la masa nuclear, a la suma de protones mas
neutrones en un átomo.
A = protones + neutrones
25. No todos los átomos de un elemento determinado tienen la
misma masa. La mayoría de los elementos tiene 2 o más
isótopos.
Isótopos: átomos que tienen el mismo número atómico,
pero diferente número de masa.
Así, para los isótopos de Hidrógeno:
26. Los átomos presentan un comportamiento iónico, que
consiste en una desigualdad entre la cantidad de
cargas positivas y negativas.
Los iones pueden ser:
-iones positivos: CATIONES, se producen por la
pérdida de electrones.
-iones negativos: ANIONES, se producen por la
ganancia de electrones.
27. Ahora si el aluminio se comporta como ión
(catión):
Z= p+
, por lo que p+
= 13
A= p+
+ n , n= 27 – 13 = 14, entonces que n=14
El aluminio tiene 13 protones y presenta 3 cargas
positivas, indica que ha perdido 3 electrones, la
cantidad de e-
= 10.
