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Nombre
UNIDAD	
  1

Curso

Fecha

Introducción	
  a	
  los	
  átomos

SECCIÓN

1	
  	
  	
  	
  Desarrollo	
  de	
  la	
  Teoría	
  Atómica
Prof.:	
  Gustavo	
  Toledo

Ten	
  presente	
  esto:
Después	
  de	
  estudiar	
  esta	
  sección,	
  deberías	
  ser	
  capaz	
  de	
  responder	
  estas	
  
preguntas:

SFC,	
  	
  Depto.	
  de	
  ciencias,	
  2013

•	
  ¿Qué	
  es	
  la	
  teoría	
  atómica?
•	
  ¿Cómo	
  ha	
  cambiado	
  la	
  teoría	
  atómica?
•	
  ¿Cómo	
  los	
  científicos	
  observan	
  átomos?

¿Qué	
  es	
  un	
  Átomo?
	
  	
  	
  Trata	
  de	
  imaginar	
  cortando	
  algo	
  por	
  la	
  mitad;	
  	
  luego,	
  volver	
  a	
  
cortarlo	
  por	
  la	
  mitad	
  y	
  así	
  sucesivamente.	
  ¿Podrías	
  seguir	
  cortando	
  
por	
  siempre?	
  Alrededor	
  de	
  440	
  A.N.E.,	
  un	
  filósofo	
  griego,	
  llamado	
  
Demócrito	
  pensaba	
  que	
  no	
  podría	
  ser	
  capaz	
  de	
  cortar	
  por	
  siempre,	
  
debido	
  a	
  que	
  en	
  algún	
  momento	
  debería	
  alcanzar	
  el	
  pedazo	
  de	
  materia	
  
más	
  pequeña.	
  El	
  llamó	
  	
  a	
  estas	
  partícula	
  un	
  átomo.
	
  	
  	
  Pasó	
  mucho	
  tiempo	
  antes	
  de	
  que	
  existiera	
  evidencia	
  científica	
  que	
  	
  
apoyara	
  la	
  idea	
  de	
  	
  Demócrito	
  y	
  que	
  probara	
  que	
  estaba	
  en	
  el	
  camino	
  
correcto.	
  Ahora	
  sabemos	
  que	
  toda	
  la	
  materia	
  está	
  formada	
  por	
  
pequeñas	
  partículas:	
  los	
  átomos.	
  Un	
  átomo	
  es	
  la	
  partícula	
  más	
  
pequeña	
  en	
  la	
  que	
  puede	
  ser	
  dividida	
  un	
  elemento	
  y	
  aún	
  así	
  seguir	
  
manteniendo	
  sus	
  propiedades.	
  
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/ma/ma4.html	
  	
  

¿Cuál	
  fue	
  la	
  primera	
  teoría	
  científica	
  de	
  los	
  átomos?	
  

	
  TIP	
  DE	
  ESTUDIO
Conecta	
  Conceptos	
  En	
  el	
  
envés	
  de	
  esta	
  hoja	
  crea	
  un	
  
mapa	
  conceptual,	
  sobre	
  los	
  
científicos	
  que	
  estudiaron	
  los	
  
átomos	
  y	
  qué	
  aprendieron	
  
ellos.

¿Comprendiste?

1.	
  Identifica	
  ¿Qué	
  es	
  un	
  átomo?
¿Comprendiste?	
  

http://www.csun.edu/science/courses/619/flash/models_of_atom.swf	
  	
  
	
  	
  	
  La	
  primera	
  teoría	
  científica	
  sobre	
  los	
  átomos	
  fue	
  publicado	
  por	
  John	
  

Dalton,	
  en	
  1803.	
  A	
  diferencia	
  de	
  Demócrito,	
  Dalton	
  basó	
  su	
  ideas	
  en	
  
experimentos.	
  Su	
  teoría	
  ayudó	
  a	
  explicar	
  las	
  observaciones	
  que	
  él	
  y	
  
otros	
  científicos	
  habían	
  hecho	
  sobre	
  los	
  elementos	
  y	
  compuestos.	
  La	
  
teoría	
  de	
  Dalton	
  estableció	
  las	
  siguientes	
  ideas:	
  
•	
  Los	
  átomos	
  son	
  pequeñas	
  partículas	
  que	
  no	
  pueden	
  ser	
  creadas	
  
destruidas	
  ni	
  divididas.	
  
	
  	
  	
  

• Todas las sustancias están hechas de átomos.
• Todos los átomos de un elemento son exactamente iguales.
•	
  Los átomos de diferentes elementos son diferentes.
• Los átomos pueden unirse a otros átomos para hacer diferentes
sustancias.

HECHA	
  UN	
  VISTAZO
Modelos	
  de	
  Dalton	
  para	
  los	
  átomos	
  de	
  
Hidrógeno	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  y	
  Oxígeno

Átomos	
  de	
  Hidrógeno

Átomos	
  de	
  Oxígeno

Copyright	
  ©	
  by	
  Holt,	
  Rinehart	
  and	
  Winston.	
  All	
  rights	
  reserved.

Depto.	
  de	
  Ciencias	
  SFCollege,	
  2013

De	
  acuerdo	
  con	
  la	
  teoría	
  
de	
  Dalton	
  los	
  átomos	
  no	
  
pueden	
  ser	
  divididos	
  ni	
  
destruidos.	
  
Los	
  Átomos	
  de	
  Dalton	
  se	
  
pueden	
  modelar	
  con	
  	
  
bolas	
  de	
  metal	
  duro.

2.	
  Explica	
  En	
  el	
  dibujo,	
  ¿por	
  qué	
  
los	
  átomos	
  de	
  oxígeno	
  lucen	
  
diferentes	
  a	
  los	
  átomos	
  de	
  
Hidrógeno?

1

Introducción	
  a	
  los	
  átomos
Nombre
SECCIÓN	
  1

Curso

Fecha

Desarrollo	
  de	
  la	
  Teoría	
  Atómica	
  continuación

¿Es	
  usada	
  todavía	
  la	
  teoría	
  de	
  Dalton?
	
  	
  	
  La	
  teoría	
  de	
  Dalton	
  explicó,	
  en	
  ese	
  entonces,	
  muchas	
  observaciones	
  
sobre	
  la	
  materia.	
  Sin	
  embargo,	
  a	
  fines	
  de	
  1800,	
  los	
  científicos	
  habían	
  
hecho	
  observaciones	
  que	
  no	
  encajaban	
  exactamente	
  con	
  la	
  teoría	
  de	
  
Dalton.	
  Los	
  científicos	
  cambiaron	
  la	
  Teoría	
  atómica	
  para	
  incluir	
  este	
  
nuevo	
  conocimiento.	
  Aunque	
  la	
  teoría	
  atómica	
  moderna	
  se	
  basa	
  en	
  la	
  
teoría	
  de	
  Dalton,	
  es	
  también	
  muy	
  diferente.
¿COMPRENDISTE?
3.	
  Discute	
  ¿Cuándo	
  los	
  científicos	
  
deberían	
  necesariamente	
  cambiar	
  
una	
  teoría?

¿Cómo	
  fueron	
  descubierto	
  los	
  electrones?	
  
http://highered.mcgraw-­‐
hill.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::100%25::100%25::/sites/dl/free/
0072512644/117354/01_Cathode_Ray_Tube.swf::Cathode%20Ray%20Tube	
  	
  

	
  	
  	
  	
  	
  En	
  1897,	
  J.J.	
  Thomson,	
  un	
  científico	
  británico,	
  descubrió	
  
que	
  los	
  átomos	
  no	
  son	
  las	
  partículas	
  más	
  pequeñas.	
  Incluso	
  hay	
  
partículas	
  mucho	
  más	
  pequeñas	
  en	
  el	
  interior	
  del	
  átomo.
	
  	
  	
  	
  Thomson	
  hizo	
  este	
  descubrimiento	
  cuando	
  estaba	
  experimentando	
  
con	
  misteriosos	
  rayos	
  invisibles,	
  llamados	
  rayos	
  catódicos.	
  Los	
  rayos	
  
catódicos	
  se	
  produjeron	
  mediante	
  la	
  conexión	
  de	
  un	
  tubo	
  de	
  vidrio	
  especial	
  
a	
  una	
  fuente	
  de	
  electricidad.	
  En	
  ese	
  momento,	
  nadie	
  sabía	
  exactamente	
  de	
  
qué	
  estaba	
  hecho	
  un	
  rayo	
  catódico.
	
  	
  	
  	
  Para	
  saber	
  más	
  sobre	
  los	
  rayos	
  catódicos,	
  Thomson	
  colocó	
  dos	
  placas	
  de	
  
metal	
  en	
  el	
  interior	
  del	
  tubo.	
  Le	
  dio	
  a	
  una	
  placa	
  una	
  carga	
  eléctrica	
  positiva	
  
y,	
  a	
  la	
  otra	
  placa,	
  una	
  carga	
  negativa.	
  Thomson	
  descubrió	
  que	
  cuando	
  
disparó	
  el	
  rayo	
  catódico	
  más	
  allá	
  de	
  las	
  placas,	
  el	
  rayo	
  era	
  atraído	
  por	
  la	
  
placa	
  con	
  la	
  carga	
  positiva.

Un haz invisible (rayo catódico)
fue creado cuando el tubo se
conectó a la electricidad.

El rayo pudo detectarse pintando el
extremo del tubo con pintura que
brillaba donde el haz lo golpeaba.

HECHA	
  UN	
  VISTAZO

Vía del rayo cuando las
placas de metal no
estaban cargadas

4.	
  Identifica	
  ¿Cuál	
  es	
  la	
  carga
eléctrica	
  en	
  la	
  placa	
  que	
  causa	
  la	
  
desviación	
  de	
  los	
  rayos	
  hacia	
  esa	
  placa?
Placas de metal cargadas
eléctricamente podían cambiar
la vía del haz.

¿COMPRENDISTE?
5.	
  Identifica	
  ¿Qué	
  tipo	
  de	
  carga	
  
eléctrica	
  tiene	
  un	
  electrón?

Vía del rayo cuando las placas
de metal estaban cargadas

	
  	
  	
  Thomson	
  llegó	
  a	
  la	
  conclusión	
  que	
  los	
  rayos	
  catódicos	
  estaban	
  hechas	
  de	
  
pequeñas	
  partículas	
  que	
  provienen	
  de	
  los	
  átomos.	
  Debido	
  a	
  que	
  las	
  
partículas	
  eran	
  atraídas	
  hacia	
  una	
  placa	
  de	
  metal	
  cuya	
  carga	
  era	
  positiva,	
  
las	
  partículas	
  debían	
  tener	
  una	
  carga	
  negativa.	
  (Las	
  cargas	
  opuestas	
  se	
  
atraen	
  entre	
  sí.)	
  Las	
  partículas	
  con	
  carga	
  negativa	
  que	
  se	
  encuentran	
  
dentro	
  del	
  átomo,	
  en	
  la	
  actualidad	
  se	
  llaman	
  electrones.

Copyright	
  ©	
  by	
  Holt,	
  Rinehart	
  and	
  Winston.	
  All	
  rights	
  reserved.

Depto.	
  de	
  Ciencias	
  SFCollege,	
  2013

2

Introducción	
  a	
  los	
  átomos
Nombre
SECCIÓN	
  1

Curso

Fecha

Desarrollo	
  de	
  la	
  Teoría	
  Atómica	
  continuación

¿Cuáles	
  fueron	
  las	
  conclusiones	
  de	
  Thomson?
	
  	
  	
  Cuando	
  Thomson	
  descubrió	
  los	
  electrones,	
  fue	
  capaz	
  de	
  
hacer	
  varias	
  nuevas	
  conclusiones	
  acerca	
  de	
  los	
  átomos.	
  Estas	
  
conclusiones	
  fueron:

•	
  Hay	
  partículas	
  (electrones)	
  dentro	
  de	
  los	
  átomos.	
  
•	
  Estas	
  partículas	
  tienen	
  una	
  carga	
  negativa.	
  
•	
  Debido	
  a	
  que	
  los	
  átomos	
  no	
  tienen	
  carga	
  eléctrica	
  (son	
  
neutros),	
  también	
  deben	
  contener	
  partículas	
  con	
  cargas	
  
positivas	
  que	
  equilibren	
  las	
  cargas	
  negativas.
Ten	
  en	
  cuenta	
  que	
  las	
  conclusiones	
  de	
  Thomson	
  no	
  se	
  ajustan	
  
exactamente	
  con	
  la	
  teoría	
  atómica	
  de	
  Dalton.	
  La	
  Teoría	
  atómica	
  
fue	
  cambiada	
  para	
  incluir	
  una	
  nueva	
  descripción	
  de	
  los	
  átomos.	
  
Sin	
  embargo,	
  otras	
  partes	
  de	
  la	
  teoría	
  de	
  Dalton	
  no	
  cambiaron.	
  
Por	
  ejemplo,	
  los	
  científicos	
  sabían	
  que	
  los	
  átomos	
  de	
  diferentes	
  
elementos	
  son	
  diferentes.	
  Los	
  científicos	
  no	
  siempre	
  necesitan	
  
descartar	
  completamente	
  una	
  teoría	
  cuando	
  se	
  descubre	
  una	
  
nueva	
  evidencia.	
  

¿Comprendiste?
6.	
  Explica	
  ¿Cómo	
  sabía	
  
Thomson	
  que	
  los	
  átomos	
  
contienen	
  partículas	
  con	
  
cargas	
  positivas?

¿Qué	
  es	
  el	
  Modelo	
  de	
  Budín	
  de	
  pasas?
	
  	
  	
  El	
  experimento	
  de	
  Thomson	
  demostró	
  que	
  los	
  átomos	
  contienen	
  
electrones.	
  Sin	
  embargo,	
  no	
  mostró	
  donde	
  se	
  encuentran	
  los	
  electrones	
  
en	
  el	
  interior	
  del	
  átomo.	
  Thomson	
  sugirió	
  que	
  los	
  electrones	
  pueden	
  estar	
  
repartidos	
  por	
  todo	
  el	
  átomo.	
  
	
  	
  	
  	
  Este	
  nuevo	
  modelo	
  se	
  llama	
  “Modelo	
  de	
  budín	
  de	
  pasas”,	
  nombrado	
  así	
  
por	
  un	
  postre	
  que	
  era	
  popular	
  en	
  ese	
  entonces.	
  Hoy	
  en	
  día,	
  probablemente	
  
llamaríamos	
  a	
  esto	
  “Modelo	
  de	
  Helado	
  con	
  chip	
  de	
  chocolate”.	
  	
  Los	
  
electrones	
  se	
  encuentran	
  dispersos	
  por	
  todo	
  el	
  átomo,	
  como	
  los	
  chips	
  de	
  
chocolate	
  se	
  encuentran	
  dispersos	
  a	
  través	
  del	
  helado.	
  

Thomson	
  propuso	
  un	
  modelo	
  
cuyos	
  electrones	
  están	
  mezclados	
  
en	
  todo	
  el	
  átomo.	
  El	
  resto	
  del	
  
átomo	
  tiene	
  una	
  carga	
  positiva.

HECHA	
  UN	
  VISTAZO
7.	
  Compara	
  ¿Qué	
  representan	
  los	
  
chips	
  de	
  chocolate	
  en	
  el	
  Modelo	
  
de	
  átomo	
  "Budín	
  de	
  pasas”?	
  
(mostrado	
  aquí	
  como	
  helado	
  con	
  
chips	
  de	
  chocolate)

Copyright	
  ©	
  by	
  Holt,	
  Rinehart	
  and	
  Winston.	
  All	
  rights	
  reserved.

Depto.	
  de	
  Ciencias	
  SFCollege,	
  2013

3

Introducción	
  a	
  los	
  átomos
Nombre
SECCIÓN	
  1

Curso

Fecha

Desarrollo	
  de	
  la	
  Teoría	
  Atómica	
  continuación

¿Cómo	
  fueron	
  estudiados	
  los	
  átomos?

REVISA	
  LA	
  	
  ANIMACIÓN

8.	
  Indaga	
  ¿Qué	
  tipo	
  de	
  partículas	
  
disparó	
  Rutherford	
  a	
  la	
  lámina	
  de	
  oro	
  
en	
  su	
  experimento?	
  
http://www.learnerstv.com/animation/ani
mation.php?ani=%20121&cat=chemistry	
  	
  

	
  	
  	
  En	
  1909,	
  uno	
  de	
  los	
  discípulos	
  de	
  Thomson	
  diseñó	
  una	
  forma	
  
de	
  probar	
  la	
  teoría	
  de	
  su	
  maestro	
  quien	
  postulaba	
  que	
  los	
  
electrones	
  se	
  encuentran	
  dispersos	
  a	
  través	
  de	
  todo	
  el	
  átomo.	
  
Ernst	
  Rutherford	
  decidió	
  disparar	
  un	
  rayo	
  de	
  diminutas	
  
partículas	
  de	
  carga	
  positiva	
  (partículas	
  alfa,	
  formadas	
  sólo	
  por	
  
el	
  núcleo	
  de	
  átomos	
  de	
  Helio,	
  sin	
  los	
  electrones	
  )	
  en	
  una	
  fina	
  
lámina	
  de	
  pan	
  de	
  oro.
	
  	
  	
  Rutherford	
  supuso	
  que	
  los	
  átomos	
  eran	
  esferas	
  permeables	
  
de	
  materia,	
  con	
  electrones	
  y	
  partículas	
  cargadas	
  positivamente	
  
dispersos	
  a	
  través	
  de	
  dichas	
  esferas.	
  Pensó	
  que	
  la	
  mayoría	
  de	
  
las	
  partículas	
  alfa	
  que	
  disparara,	
  deberían	
  pasar	
  derecho	
  a	
  
través	
  de	
  los	
  átomos	
  de	
  oro	
  y	
  que	
  las	
  partículas	
  que	
  golpearan	
  a	
  
otras	
  partículas	
  debieran	
  parar	
  o	
  desviarse	
  lateralmente.
	
  	
  	
  Cuando	
  Rutherford	
  realizó	
  el	
  experimento,	
  descubrió	
  que	
  la	
  
mayor	
  parte	
  de	
  las	
  partículas	
  de	
  carga	
  positiva	
  pasaban	
  a	
  través	
  
de	
  la	
  lámina	
  de	
  oro.	
  Algunas	
  fueron	
  desviadas	
  lateralmente,	
  
justo	
  como	
  lo	
  esperaba.	
  Lo	
  que	
  más	
  le	
  sorprendió	
  fue	
  que	
  
algunas	
  partículas	
  rebotaban	
  y	
  volvían	
  hacia	
  la	
  fuente	
  emisora	
  
de	
  partículas	
  alfa.
Experimento	
  de	
  la	
  lámina	
  de	
  oro	
  de	
  Rutherford
e
Sorprendentemente,	
  unas	
  pocas	
  partículas	
  
rebotaban	
  y	
  volvían	
  hacia	
  la	
  fuente	
  emisora.

d
Algunas	
  de	
  las	
  partículas	
  se	
  	
  
Desviaban	
  lateralmente.

a

HECHA	
  UN	
  VISTAZO

Pequeñas	
  partículas	
  con	
  una	
  carga	
  
positiva	
  vienen	
  desde	
  un	
  elemento	
  
tales	
  como	
  el	
  radio.

9.	
  Compara	
  ¿Cómo	
  era	
  el	
  número	
  de	
  
partículas	
  que	
  siguió	
  una	
  trayectoria	
  
recta	
  comparada	
  con	
  el	
  número	
  de	
  
partículas	
  que	
  se	
  desviaban?

c
La	
  m ayoría	
  de	
  las	
  
partículas	
  pasaban	
  
derecho	
  a	
  través	
  de	
  la	
  
lámina	
  de	
  oro.

b
Un	
  rayo	
  de	
  partículas	
  eran	
  dirigidas	
  hacia	
  una	
  
delgada	
  lámina	
  de	
  oro.

¿Cuál	
  fue	
  el	
  modelo	
  atómico	
  de	
  Rutherford?

Chequeo	
  de	
  objetivos
Los	
  estudiantes	
  conocen	
  la	
  estructura	
  del	
  
átomo	
  y	
  saben	
  que	
  está	
  formada	
  por	
  	
  
protones,	
  Neutrones	
  y	
  electrones.	
  

10.	
  Describe	
  ¿En	
  cuál	
  región	
  del	
  
átomo	
  se	
  encuentran	
  los	
  
electrones?

	
  	
  	
  El	
  modelo	
  de	
  budín	
  de	
  pasas	
  no	
  explicó	
  lo	
  que	
  vio	
  Rutherford.	
  Él	
  
llegó	
  a	
  la	
  conclusión	
  de	
  que	
  sólo	
  había	
  una	
  manera	
  de	
  que	
  las	
  
partículas	
  cargadas	
  positivamente	
  podrían	
  rebotar	
  y	
  volver	
  hacia	
  la	
  
fuente	
  emisora.	
  Esa	
  manera	
  era	
  sólo	
  si	
  ellas	
  golpeaban	
  en	
  una	
  parte	
  
muy	
  densa	
  del	
  átomo	
  que	
  también	
  tuviera	
  una	
  carga	
  positiva.	
  (Cargas	
  
iguales	
  se	
  repelen.)	
  Llegó	
  a	
  la	
  conclusión	
  de	
  que	
  la	
  mayor	
  parte	
  de	
  la	
  
materia	
  del	
  átomo	
  debía	
  estar	
  en	
  una	
  parte	
  muy	
  pequeña	
  del	
  átomo,	
  
no	
  	
  disperso	
  a	
  través	
  de	
  él.	
  Basándose	
  en	
  los	
  resultados	
  de	
  su	
  
experimento,	
  Rutherford	
  propuso	
  un	
  nuevo	
  modelo,	
  el	
  modelo	
  
nuclear.
	
  	
  	
  En	
  su	
  modelo,	
  el	
  centro	
  del	
  átomo	
  es	
  una	
  pequeña	
  zona	
  densa,	
  con	
  
carga	
  positiva	
  llamada	
  núcleo.	
  Los	
  electrones	
  se	
  mueven	
  fuera	
  del	
  
núcleo	
  en	
  un	
  espacio	
  prácticamente	
  vacío.

Copyright	
  ©	
  by	
  Holt,	
  Rinehart	
  and	
  Winston.	
  All	
  rights	
  reserved.

Depto.	
  de	
  Ciencias	
  SFCollege,	
  2013

4

Introducción	
  a	
  los	
  átomos
Nombre
SECCIÓN	
  1

Curso

Fecha

Desarrollo	
  de	
  la	
  Teoría	
  Atómica	
  continuación

Núcleo

Foco	
  Matemático
En	
  el	
  modelo	
  de	
  Rutherford,
el	
  átomo	
  contiene	
  un	
  núcleo.	
  
Los	
  Electrones	
  se	
  mueven	
  
alrededor	
  del	
  núcleo.

Electrón

11.	
  Haz	
  comparaciones	
  	
  	
  Si	
  un	
  
átomo	
  tiene	
  un	
  núcleo	
  de	
  un	
  
pie	
  de	
  diámetro,	
  cuál	
  podría	
  
ser	
  el	
  diámetro	
  del	
  átomo,	
  en	
  
millas?	
  Muestra	
  cómo	
  lo	
  
calculaste.
(1	
  milla=	
  5.280	
  pies)

¿Cuán	
  grande	
  es	
  el	
  núcleo?
	
  	
  	
  Rutherford	
  llegó	
  a	
  la	
  conclusión	
  de	
  que	
  el	
  núcleo	
  debe	
  ser	
  
muy	
  pequeño,	
  aunque	
  muy	
  denso	
  para	
  poder	
  desviar	
  las	
  
partículas	
  de	
  movimiento	
  rápido,	
  como	
  las	
  partículas	
  alfa.	
  
Utilizó	
  sus	
  observaciones	
  para	
  calcular	
  que	
  el	
  diámetro	
  de	
  un	
  
átomo	
  es	
  de	
  aproximadamente	
  100.000	
  veces	
  mayor	
  que	
  el	
  
diámetro	
  de	
  su	
  núcleo.	
  El	
  átomo	
  es	
  principalmente	
  espacio	
  
vacío.	
  Los	
  electrones	
  se	
  mueven	
  en	
  este	
  espacio,	
  alrededor	
  del	
  
núcleo.

El	
  estadio	
  es	
  	
  de	
  
aproximadamente	
  unas	
  
100	
  mil	
  veces	
  más	
  
grande	
  que	
  una	
  cabeza	
  
de	
  alfiler.	
  Esto	
  es	
  
aproximadamente	
  la	
  
misma	
  relación	
  del	
  
diámetro	
  de	
  un	
  átomo	
  
con	
  respecto	
  a	
  su	
  
núcleo.

HECHA	
  UN	
  VISTAZO
12.	
  Identifica	
  en	
  esta
comparación,	
  ¿qué	
  representa
al	
  núcleo	
  de	
  un	
  átomo?

¿Dónde	
  están	
  los	
  Electrones?
	
  	
  	
  En	
  1913,	
  Niels	
  Bohr,	
  un	
  científico	
  Danés,	
  estudió	
  la
Manera	
  en	
  que	
  los	
  átomos	
  reaccionan	
  a	
  la	
  luz.	
  Hizo	
  un	
  
Pequeño	
  cambio	
  al	
  modelo	
  de	
  Rutherford,	
  basado	
  en	
  sus	
  
observaciones.	
  Bohr	
  propuso	
  que	
  los	
  electrones	
  se	
  mueven	
  
alrededor	
  del	
  núcleo	
  en	
  vías	
  definidas	
  u	
  órbitas.	
  En	
  el	
  
modelo	
  de	
  Bohr,	
  los	
  electrones	
  no	
  existirían	
  entre	
  esas	
  
órbitas.	
  Sin	
  embargo,	
  	
  los	
  electrones	
  podrían	
  saltar	
  de	
  una	
  	
  
órbita	
  a	
  otra	
  a	
  medida	
  que	
  ellos	
  ganan	
  o	
  pierden	
  energía.	
  	
  
Nuevamente	
  la	
  teoría	
  atómica	
  fue	
  revisada	
  a	
  la	
  luz	
  de	
  
nuevos	
  datos.	
  

¿COMPRENDISTE?
13.	
  Enumera	
  ¿Cuáles	
  son	
  las	
  
tres	
  nuevas	
  ideas	
  sobre	
  los	
  
electrones	
  que	
  propuso	
  Bohr?

http://science.sbcc.edu/physics/solar/sciencesegment/bohratom.swf	
  
Modelo	
  Atómico	
  de	
  Bohr	
  

En	
  el	
  modelo	
  de	
  Bohr,
los	
  electrones	
  se	
  mueven
alrededor	
  del	
  núcleo	
  como
planetas	
  alrededor	
  del	
  sol.

HECHA	
  UN	
  VISTAZO
14.	
  Identifica	
  Rotula	
  el
núcleo	
  y	
  los	
  electrones	
  
en	
  la	
  figura.

Copyright	
  ©	
  by	
  Holt,	
  Rinehart	
  and	
  Winston.	
  All	
  rights	
  reserved.

Depto.	
  de	
  Ciencias	
  SFCollege,	
  2013

5

Introducción	
  a	
  los	
  átomos
Nombre
SECCIÓN	
  1

Curso

Fecha

Desarrollo	
  de	
  la	
  Teoría	
  Atómica	
  continuación

¿Qué	
  es	
  la	
  teoría	
  atómica	
  Moderna?
	
  	
  	
  La	
  teoría	
  atómica	
  ha	
  cambiado	
  en	
  los	
  últimos	
  100	
  años.
Los	
  científicos,	
  tales	
  como	
  Erwin	
  Schrödinger	
  de	
  Austria	
  y
Werner	
  Heisenberg,	
  de	
  Alemania,	
  han	
  hecho	
  importantes
trabajos.	
  Ellos	
  han	
  hecho	
  observaciones	
  que	
  muestran	
  que
el	
  modelo	
  de	
  Bohr	
  no	
  es	
  muy	
  correcto.
	
  	
  	
  Los	
  científicos	
  aún	
  piensan	
  que	
  los	
  electrones	
  están
moviéndose	
  constantemente	
  alrededor	
  del	
  núcleo.	
  Sin	
  
Embargo,	
  ellos	
  ahora	
  saben	
  que	
  los	
  electrones	
  no	
  orbitan	
  
alrededor	
  del	
  núcleo	
  como	
  planetas	
  orbitando	
  alrededor	
  del	
  sol.	
  
En	
  efecto,	
  nadie	
  puede	
  aún	
  saber	
  la	
  localización	
  ni	
  la	
  ruta	
  exacta	
  
de	
  un	
  electrón.	
  Nadie	
  puede	
  aún	
  predecir	
  la	
  vía	
  que	
  un	
  electrón	
  
seguirá	
  a	
  medida	
  que	
  se	
  mueve	
  alrededor	
  del	
  núcleo.	
  Sin	
  
embargo,	
  los	
  científicos	
  pueden	
  predecir	
  dónde	
  es	
  más	
  
probable	
  encontrar	
  a	
  los	
  electrones.
	
  	
  	
  En	
  el	
  modelo	
  atómico	
  moderno,	
  la	
  ubicación	
  de	
  los	
  electrones	
  
se	
  describen	
  como	
  nubes	
  electrónicas.	
  La	
  nube	
  de	
  electrones	
  
son	
  regiones	
  donde	
  los	
  electrones	
  son	
  más	
  probables	
  de	
  ser	
  
encontrados.	
  La	
  figura	
  de	
  abajo	
  representa	
  a	
  este	
  modelo.
¿COMPRENDISTE?
15.	
  Define	
  y	
  rotula	
  ¿Qué	
  es	
  la	
  
nube	
  de	
  electrones?	
  
Rotula	
  el	
  dibujo	
  de	
  la	
  derecha.

En	
  el	
  modelo	
  actual	
  del	
  átomo,	
  	
  
los	
  electrones	
  se	
  mueven	
  
alrededor	
  del	
  núcleo	
  en	
  una	
  nube	
  
electrónica	
  alrededor	
  del	
  núcleo.
Nadie	
  puede	
  decir	
  exactamente	
  
donde	
  está	
  un	
  electrón	
  en	
  algún	
  
momento	
  en	
  particular.

NIVELES	
  DE	
  ENERGÍA

	
  	
  	
  Aunque	
  los	
  electrones	
  no	
  pueden	
  ser	
  encontrados	
  en	
  algún	
  lugar	
  de	
  la	
  
nube	
  electrónica	
  del	
  átomo	
  en	
  un	
  momento	
  en	
  particular,	
  hay	
  ciertos	
  
niveles	
  de	
  energía	
  que	
  puede	
  ocupar	
  el	
  electrón.	
  Los	
  electrones	
  
permanecen	
  en	
  movimiento	
  debido	
  a	
  que	
  ellos	
  tienen	
  niveles	
  de	
  energía.	
  A	
  
medida	
  que	
  los	
  átomos	
  ganan	
  o	
  pierden	
  energía,	
  los	
  electrones	
  se	
  mueven	
  
desde	
  un	
  nivel	
  energético	
  a	
  otro.	
  El	
  tamaño	
  y	
  forma	
  exacta	
  de	
  una	
  nube	
  
electrónica	
  particular	
  depende	
  del	
  nivel	
  de	
  energía	
  del	
  electrón.

Modelo	
  atómico	
  de	
  Bohr

Modelo	
  atómico	
  Moderno

Los	
  Electrones	
  son	
  partículas	
  pequeñas	
  
con	
  una	
  carga	
  negativa.

HECHA	
  UN	
  VISTAZO
16.	
  Compara	
  Completa	
  la	
  tabla	
  
para	
  comparar	
  el	
  modelo	
  atómico	
  
moderno	
  con	
  el	
  modelo	
  atómico	
  de	
  
Bohr.	
  

Los	
  electrones	
  están	
  localizados	
  fuera	
  del	
  
núcleo.
Los	
  electrones	
  orbitan	
  al	
  núcleo	
  en	
  vías	
  
específicas.

Copyright	
  ©	
  by	
  Holt,	
  Rinehart	
  and	
  Winston.	
  All	
  rights	
  reserved.

Depto.	
  de	
  Ciencias	
  SFCollege,	
  2013

6

Introducción	
  a	
  los	
  átomos
Nombre
SECCIÓN	
  1

Curso

Fecha

Desarrollo	
  de	
  la	
  Teoría	
  Atómica	
  continuación

¿Por	
  qué	
  cambia	
  una	
  teoría?
	
  	
  	
  A	
  medida	
  que	
  los	
  científicos	
  aprenden	
  más	
  sobre	
  la	
  
estructura	
  de	
  los	
  átomos,	
  la	
  teoría	
  atómica	
  vuelve	
  a	
  ser	
  
revisada.	
  Esto	
  no	
  significa	
  que	
  la	
  explicación	
  anterior	
  estaba	
  
“equivocada”.	
  En	
  vez	
  de	
  eso,	
  significa	
  que	
  ellos	
  proveen	
  de	
  
un	
  modelo	
  de	
  lo	
  que	
  era	
  conocido	
  sobre	
  los	
  átomos	
  en	
  ese	
  
tiempo.	
  Esos	
  modelos	
  fueron	
  útiles	
  y	
  ayudaron	
  a	
  los	
  
científicos	
  a	
  desarrollar	
  nuevos	
  experimentos	
  para	
  
aprender	
  más	
  sobre	
  los	
  átomos.	
  Cada	
  uno	
  de	
  ellos	
  permitió	
  
una	
  mejor	
  comprensión	
  de	
  los	
  átomos.
	
  	
  	
  La	
  teoría	
  atómica	
  moderna	
  se	
  ha	
  desarrollado	
  a	
  medida	
  
que	
  los	
  científicos	
  han	
  aprendido	
  más	
  sobre	
  la	
  estructura	
  de	
  
estas	
  partículas	
  básicas	
  de	
  los	
  elementos.	
  Sabemos	
  más	
  
sobre	
  los	
  átomos	
  hoy	
  de	
  lo	
  que	
  sabía	
  Dalton	
  en	
  1803.	
  La	
  
parte	
  esencial	
  de	
  su	
  teoría	
  aún	
  es	
  la	
  parte	
  básica	
  de	
  la	
  teoría	
  
atómica	
  moderna.	
  Tal	
  como	
  lo	
  señaló	
  Dalton,	
  los	
  átomos	
  de	
  
cualquier	
  elemento	
  particular	
  son	
  diferentes	
  a	
  los	
  átomos	
  
de	
  cualquier	
  otro	
  elemento.

¿COMPRENDISTE?
17.	
  Explica	
  ¿Cuál	
  era	
  la	
  parte	
  esencial	
  
de	
  la	
  teoría	
  atómica	
  de	
  Dalton?

¿Cuán	
  grandes	
  son	
  los	
  átomos?
	
  	
  	
  La	
  mayor	
  parte	
  de	
  lo	
  que	
  sabemos	
  acerca	
  de	
  los	
  átomos	
  ha	
  sido	
  
descubierto	
  sin	
  siquiera	
  ver	
  una	
  sola	
  imagen	
  de	
  uno	
  de	
  ellos.	
  ¿Qué	
  
tan	
  pequeño	
  es	
  un	
  átomo?	
  El	
  diámetro	
  de	
  un	
  átomo	
  es	
  
aproximadamente	
  de	
  una	
  cien	
  millonésima	
  parte	
  de	
  un	
  centímetro	
  
(0.00000001	
  cm).	
  Imagina	
  un	
  trozo	
  de	
  papel	
  de	
  aluminio.	
  El	
  papel	
  
tiene	
  cerca	
  de	
  100.000	
  átomos	
  de	
  espesor.
	
  	
  	
  En	
  realidad,	
  los	
  átomos	
  son	
  demasiado	
  pequeños	
  para	
  ser	
  vistos	
  a	
  
través	
  de	
  un	
  microscopio.	
  Sin	
  embargo,	
  los	
  científicos	
  de	
  hoy	
  tienen	
  
herramientas	
  que	
  hacen	
  	
  imágenes	
  de	
  los	
  átomos.	
  Una	
  de	
  estas	
  
herramientas	
  es	
  el	
  microscopio	
  de	
  efecto	
  túnel	
  (STM).	
  Este	
  
instrumento	
  utiliza	
  la	
  energía	
  de	
  electrones	
  para	
  crear	
  imágenes.	
  
Estas	
  imágenes,	
  como	
  la	
  de	
  abajo,	
  no	
  son	
  fotografías	
  reales.	
  Son	
  
dibujos	
  hechos	
  por	
  una	
  computadora	
  usando	
  la	
  información	
  
recopilada	
  por	
  el	
  STM.

Discute
Discute	
  Hay	
  cerca	
  de	
  100.000	
  
átomos	
  en	
  el	
  grosor	
  de	
  un	
  
pedazo	
  de	
  papel	
  de	
  aluminio.	
  	
  
En	
  grupos	
  de	
  dos	
  o	
  tres	
  
estudiantes,	
  Discute	
  sobre	
  otra	
  
cosa	
  en	
  la	
  vida	
  que	
  involucre	
  
números	
  muy	
  grandes.	
  Por	
  
ejemplo,	
  ¿cuántas	
  personas	
  
viven	
  en	
  Santiago?	
  ¿Cuánta	
  
arena	
  hay	
  en	
  una	
  playa?

Foco	
  matemático

Esta	
  lámina	
  de	
  aluminio	
  tiene	
  cerca	
  de
100.000	
  átomos	
  de	
  espesor.

Los	
  científicos	
  actuales	
  pueden	
  hacer	
  imágenes	
  
de	
  átomos,	
  tal	
  como	
  ésta,	
  	
  pero	
  la	
  mayoría	
  de	
  lo	
  
que	
  sabemos	
  hoy	
  sobre	
  los	
  átomos	
  fue	
  
aprendido	
  “observándolos”	
  indirectamente.

18.	
  Calcula	
  Una	
  lata	
  de	
  aluminio	
  	
  
tiene	
  el	
  espesor	
  aproximado	
  de	
  
5,25	
  veces	
  	
  el	
  espesor	
  de	
  una	
  
hoja	
  de	
  aluminio.	
  ¿Cuántos	
  
átomos	
  de	
  espesor	
  tiene	
  la	
  lata	
  
de	
  aluminio?

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  ©	
  by	
  Holt,	
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  de	
  Ciencias	
  SFCollege,	
  2013

7

Introducción	
  a	
  los	
  átomos
Nombre

Curso

Fecha

SECCIÓN	
  1	
  Revisión

8.3.a

Sección	
  VOCABULARIO
Átomo:	
  la	
  más	
  pequeña	
  unidad	
  de	
  un	
  ______________	
  que	
  
mantiene	
  las	
  ___________________	
  de	
  ese	
  elemento.

Nube	
  electrónica:	
  Una	
  región	
  alrededor	
  del________________	
  
de	
  un	
  átomo	
  donde	
  	
  es	
  más	
  probable	
  encontrar	
  a	
  
los__________________
nucleus	
  in	
  physical	
  science,	
  an	
  atom’s	
  central

Etimología:	
  El	
  prefijo	
  a-­‐	
  significa	
  “no”	
  ;	
  la	
  raíz
Tomo,	
  significa	
  “cortar.”	
  (Ambos	
  del	
  griego)
Electrón:	
  una	
  partícula	
  subatómica	
  que	
  tiene	
  una	
  carga	
  
____________________

	
  	
  region,	
  which	
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  la	
  teoría	
  atómica
Cada	
  elemento	
  está	
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  de	
  átomos.

Thomson
Rutherford

Los	
  electrones	
  se	
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  de	
  energía	
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No	
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  electrón	
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3.	
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  mostró	
  el	
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4.	
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5.	
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  de	
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  Thomson	
  y	
  Bohr.
Científico	
  

Descripción	
  del	
  modelo	
  atómico
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  dispersos	
  a	
  través	
  del	
  átomo
electrones	
  encontrados	
  en	
  niveles	
  de	
  energía
esfera	
  dura	
  que	
  no	
  puede	
  ser	
  dividida
átomo	
  con	
  un	
  núcleo	
  central

Copyright	
  ©	
  by	
  Holt,	
  Rinehart	
  and	
  Winston.	
  All	
  rights	
  reserved.

Depto.	
  de	
  Ciencias	
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  2013

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Desarrollo de la teoría atómica. Guía 8º Año

  • 1. Nombre UNIDAD  1 Curso Fecha Introducción  a  los  átomos SECCIÓN 1        Desarrollo  de  la  Teoría  Atómica Prof.:  Gustavo  Toledo Ten  presente  esto: Después  de  estudiar  esta  sección,  deberías  ser  capaz  de  responder  estas   preguntas: SFC,    Depto.  de  ciencias,  2013 •  ¿Qué  es  la  teoría  atómica? •  ¿Cómo  ha  cambiado  la  teoría  atómica? •  ¿Cómo  los  científicos  observan  átomos? ¿Qué  es  un  Átomo?      Trata  de  imaginar  cortando  algo  por  la  mitad;    luego,  volver  a   cortarlo  por  la  mitad  y  así  sucesivamente.  ¿Podrías  seguir  cortando   por  siempre?  Alrededor  de  440  A.N.E.,  un  filósofo  griego,  llamado   Demócrito  pensaba  que  no  podría  ser  capaz  de  cortar  por  siempre,   debido  a  que  en  algún  momento  debería  alcanzar  el  pedazo  de  materia   más  pequeña.  El  llamó    a  estas  partícula  un  átomo.      Pasó  mucho  tiempo  antes  de  que  existiera  evidencia  científica  que     apoyara  la  idea  de    Demócrito  y  que  probara  que  estaba  en  el  camino   correcto.  Ahora  sabemos  que  toda  la  materia  está  formada  por   pequeñas  partículas:  los  átomos.  Un  átomo  es  la  partícula  más   pequeña  en  la  que  puede  ser  dividida  un  elemento  y  aún  así  seguir   manteniendo  sus  propiedades.   http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/ma/ma4.html     ¿Cuál  fue  la  primera  teoría  científica  de  los  átomos?    TIP  DE  ESTUDIO Conecta  Conceptos  En  el   envés  de  esta  hoja  crea  un   mapa  conceptual,  sobre  los   científicos  que  estudiaron  los   átomos  y  qué  aprendieron   ellos. ¿Comprendiste? 1.  Identifica  ¿Qué  es  un  átomo? ¿Comprendiste?   http://www.csun.edu/science/courses/619/flash/models_of_atom.swf          La  primera  teoría  científica  sobre  los  átomos  fue  publicado  por  John   Dalton,  en  1803.  A  diferencia  de  Demócrito,  Dalton  basó  su  ideas  en   experimentos.  Su  teoría  ayudó  a  explicar  las  observaciones  que  él  y   otros  científicos  habían  hecho  sobre  los  elementos  y  compuestos.  La   teoría  de  Dalton  estableció  las  siguientes  ideas:   •  Los  átomos  son  pequeñas  partículas  que  no  pueden  ser  creadas   destruidas  ni  divididas.         • Todas las sustancias están hechas de átomos. • Todos los átomos de un elemento son exactamente iguales. •  Los átomos de diferentes elementos son diferentes. • Los átomos pueden unirse a otros átomos para hacer diferentes sustancias. HECHA  UN  VISTAZO Modelos  de  Dalton  para  los  átomos  de   Hidrógeno                y  Oxígeno Átomos  de  Hidrógeno Átomos  de  Oxígeno Copyright  ©  by  Holt,  Rinehart  and  Winston.  All  rights  reserved. Depto.  de  Ciencias  SFCollege,  2013 De  acuerdo  con  la  teoría   de  Dalton  los  átomos  no   pueden  ser  divididos  ni   destruidos.   Los  Átomos  de  Dalton  se   pueden  modelar  con     bolas  de  metal  duro. 2.  Explica  En  el  dibujo,  ¿por  qué   los  átomos  de  oxígeno  lucen   diferentes  a  los  átomos  de   Hidrógeno? 1 Introducción  a  los  átomos
  • 2. Nombre SECCIÓN  1 Curso Fecha Desarrollo  de  la  Teoría  Atómica  continuación ¿Es  usada  todavía  la  teoría  de  Dalton?      La  teoría  de  Dalton  explicó,  en  ese  entonces,  muchas  observaciones   sobre  la  materia.  Sin  embargo,  a  fines  de  1800,  los  científicos  habían   hecho  observaciones  que  no  encajaban  exactamente  con  la  teoría  de   Dalton.  Los  científicos  cambiaron  la  Teoría  atómica  para  incluir  este   nuevo  conocimiento.  Aunque  la  teoría  atómica  moderna  se  basa  en  la   teoría  de  Dalton,  es  también  muy  diferente. ¿COMPRENDISTE? 3.  Discute  ¿Cuándo  los  científicos   deberían  necesariamente  cambiar   una  teoría? ¿Cómo  fueron  descubierto  los  electrones?   http://highered.mcgraw-­‐ hill.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::100%25::100%25::/sites/dl/free/ 0072512644/117354/01_Cathode_Ray_Tube.swf::Cathode%20Ray%20Tube              En  1897,  J.J.  Thomson,  un  científico  británico,  descubrió   que  los  átomos  no  son  las  partículas  más  pequeñas.  Incluso  hay   partículas  mucho  más  pequeñas  en  el  interior  del  átomo.        Thomson  hizo  este  descubrimiento  cuando  estaba  experimentando   con  misteriosos  rayos  invisibles,  llamados  rayos  catódicos.  Los  rayos   catódicos  se  produjeron  mediante  la  conexión  de  un  tubo  de  vidrio  especial   a  una  fuente  de  electricidad.  En  ese  momento,  nadie  sabía  exactamente  de   qué  estaba  hecho  un  rayo  catódico.        Para  saber  más  sobre  los  rayos  catódicos,  Thomson  colocó  dos  placas  de   metal  en  el  interior  del  tubo.  Le  dio  a  una  placa  una  carga  eléctrica  positiva   y,  a  la  otra  placa,  una  carga  negativa.  Thomson  descubrió  que  cuando   disparó  el  rayo  catódico  más  allá  de  las  placas,  el  rayo  era  atraído  por  la   placa  con  la  carga  positiva. Un haz invisible (rayo catódico) fue creado cuando el tubo se conectó a la electricidad. El rayo pudo detectarse pintando el extremo del tubo con pintura que brillaba donde el haz lo golpeaba. HECHA  UN  VISTAZO Vía del rayo cuando las placas de metal no estaban cargadas 4.  Identifica  ¿Cuál  es  la  carga eléctrica  en  la  placa  que  causa  la   desviación  de  los  rayos  hacia  esa  placa? Placas de metal cargadas eléctricamente podían cambiar la vía del haz. ¿COMPRENDISTE? 5.  Identifica  ¿Qué  tipo  de  carga   eléctrica  tiene  un  electrón? Vía del rayo cuando las placas de metal estaban cargadas      Thomson  llegó  a  la  conclusión  que  los  rayos  catódicos  estaban  hechas  de   pequeñas  partículas  que  provienen  de  los  átomos.  Debido  a  que  las   partículas  eran  atraídas  hacia  una  placa  de  metal  cuya  carga  era  positiva,   las  partículas  debían  tener  una  carga  negativa.  (Las  cargas  opuestas  se   atraen  entre  sí.)  Las  partículas  con  carga  negativa  que  se  encuentran   dentro  del  átomo,  en  la  actualidad  se  llaman  electrones. Copyright  ©  by  Holt,  Rinehart  and  Winston.  All  rights  reserved. Depto.  de  Ciencias  SFCollege,  2013 2 Introducción  a  los  átomos
  • 3. Nombre SECCIÓN  1 Curso Fecha Desarrollo  de  la  Teoría  Atómica  continuación ¿Cuáles  fueron  las  conclusiones  de  Thomson?      Cuando  Thomson  descubrió  los  electrones,  fue  capaz  de   hacer  varias  nuevas  conclusiones  acerca  de  los  átomos.  Estas   conclusiones  fueron: •  Hay  partículas  (electrones)  dentro  de  los  átomos.   •  Estas  partículas  tienen  una  carga  negativa.   •  Debido  a  que  los  átomos  no  tienen  carga  eléctrica  (son   neutros),  también  deben  contener  partículas  con  cargas   positivas  que  equilibren  las  cargas  negativas. Ten  en  cuenta  que  las  conclusiones  de  Thomson  no  se  ajustan   exactamente  con  la  teoría  atómica  de  Dalton.  La  Teoría  atómica   fue  cambiada  para  incluir  una  nueva  descripción  de  los  átomos.   Sin  embargo,  otras  partes  de  la  teoría  de  Dalton  no  cambiaron.   Por  ejemplo,  los  científicos  sabían  que  los  átomos  de  diferentes   elementos  son  diferentes.  Los  científicos  no  siempre  necesitan   descartar  completamente  una  teoría  cuando  se  descubre  una   nueva  evidencia.   ¿Comprendiste? 6.  Explica  ¿Cómo  sabía   Thomson  que  los  átomos   contienen  partículas  con   cargas  positivas? ¿Qué  es  el  Modelo  de  Budín  de  pasas?      El  experimento  de  Thomson  demostró  que  los  átomos  contienen   electrones.  Sin  embargo,  no  mostró  donde  se  encuentran  los  electrones   en  el  interior  del  átomo.  Thomson  sugirió  que  los  electrones  pueden  estar   repartidos  por  todo  el  átomo.          Este  nuevo  modelo  se  llama  “Modelo  de  budín  de  pasas”,  nombrado  así   por  un  postre  que  era  popular  en  ese  entonces.  Hoy  en  día,  probablemente   llamaríamos  a  esto  “Modelo  de  Helado  con  chip  de  chocolate”.    Los   electrones  se  encuentran  dispersos  por  todo  el  átomo,  como  los  chips  de   chocolate  se  encuentran  dispersos  a  través  del  helado.   Thomson  propuso  un  modelo   cuyos  electrones  están  mezclados   en  todo  el  átomo.  El  resto  del   átomo  tiene  una  carga  positiva. HECHA  UN  VISTAZO 7.  Compara  ¿Qué  representan  los   chips  de  chocolate  en  el  Modelo   de  átomo  "Budín  de  pasas”?   (mostrado  aquí  como  helado  con   chips  de  chocolate) Copyright  ©  by  Holt,  Rinehart  and  Winston.  All  rights  reserved. Depto.  de  Ciencias  SFCollege,  2013 3 Introducción  a  los  átomos
  • 4. Nombre SECCIÓN  1 Curso Fecha Desarrollo  de  la  Teoría  Atómica  continuación ¿Cómo  fueron  estudiados  los  átomos? REVISA  LA    ANIMACIÓN 8.  Indaga  ¿Qué  tipo  de  partículas   disparó  Rutherford  a  la  lámina  de  oro   en  su  experimento?   http://www.learnerstv.com/animation/ani mation.php?ani=%20121&cat=chemistry          En  1909,  uno  de  los  discípulos  de  Thomson  diseñó  una  forma   de  probar  la  teoría  de  su  maestro  quien  postulaba  que  los   electrones  se  encuentran  dispersos  a  través  de  todo  el  átomo.   Ernst  Rutherford  decidió  disparar  un  rayo  de  diminutas   partículas  de  carga  positiva  (partículas  alfa,  formadas  sólo  por   el  núcleo  de  átomos  de  Helio,  sin  los  electrones  )  en  una  fina   lámina  de  pan  de  oro.      Rutherford  supuso  que  los  átomos  eran  esferas  permeables   de  materia,  con  electrones  y  partículas  cargadas  positivamente   dispersos  a  través  de  dichas  esferas.  Pensó  que  la  mayoría  de   las  partículas  alfa  que  disparara,  deberían  pasar  derecho  a   través  de  los  átomos  de  oro  y  que  las  partículas  que  golpearan  a   otras  partículas  debieran  parar  o  desviarse  lateralmente.      Cuando  Rutherford  realizó  el  experimento,  descubrió  que  la   mayor  parte  de  las  partículas  de  carga  positiva  pasaban  a  través   de  la  lámina  de  oro.  Algunas  fueron  desviadas  lateralmente,   justo  como  lo  esperaba.  Lo  que  más  le  sorprendió  fue  que   algunas  partículas  rebotaban  y  volvían  hacia  la  fuente  emisora   de  partículas  alfa. Experimento  de  la  lámina  de  oro  de  Rutherford e Sorprendentemente,  unas  pocas  partículas   rebotaban  y  volvían  hacia  la  fuente  emisora. d Algunas  de  las  partículas  se     Desviaban  lateralmente. a HECHA  UN  VISTAZO Pequeñas  partículas  con  una  carga   positiva  vienen  desde  un  elemento   tales  como  el  radio. 9.  Compara  ¿Cómo  era  el  número  de   partículas  que  siguió  una  trayectoria   recta  comparada  con  el  número  de   partículas  que  se  desviaban? c La  m ayoría  de  las   partículas  pasaban   derecho  a  través  de  la   lámina  de  oro. b Un  rayo  de  partículas  eran  dirigidas  hacia  una   delgada  lámina  de  oro. ¿Cuál  fue  el  modelo  atómico  de  Rutherford? Chequeo  de  objetivos Los  estudiantes  conocen  la  estructura  del   átomo  y  saben  que  está  formada  por     protones,  Neutrones  y  electrones.   10.  Describe  ¿En  cuál  región  del   átomo  se  encuentran  los   electrones?      El  modelo  de  budín  de  pasas  no  explicó  lo  que  vio  Rutherford.  Él   llegó  a  la  conclusión  de  que  sólo  había  una  manera  de  que  las   partículas  cargadas  positivamente  podrían  rebotar  y  volver  hacia  la   fuente  emisora.  Esa  manera  era  sólo  si  ellas  golpeaban  en  una  parte   muy  densa  del  átomo  que  también  tuviera  una  carga  positiva.  (Cargas   iguales  se  repelen.)  Llegó  a  la  conclusión  de  que  la  mayor  parte  de  la   materia  del  átomo  debía  estar  en  una  parte  muy  pequeña  del  átomo,   no    disperso  a  través  de  él.  Basándose  en  los  resultados  de  su   experimento,  Rutherford  propuso  un  nuevo  modelo,  el  modelo   nuclear.      En  su  modelo,  el  centro  del  átomo  es  una  pequeña  zona  densa,  con   carga  positiva  llamada  núcleo.  Los  electrones  se  mueven  fuera  del   núcleo  en  un  espacio  prácticamente  vacío. Copyright  ©  by  Holt,  Rinehart  and  Winston.  All  rights  reserved. Depto.  de  Ciencias  SFCollege,  2013 4 Introducción  a  los  átomos
  • 5. Nombre SECCIÓN  1 Curso Fecha Desarrollo  de  la  Teoría  Atómica  continuación Núcleo Foco  Matemático En  el  modelo  de  Rutherford, el  átomo  contiene  un  núcleo.   Los  Electrones  se  mueven   alrededor  del  núcleo. Electrón 11.  Haz  comparaciones      Si  un   átomo  tiene  un  núcleo  de  un   pie  de  diámetro,  cuál  podría   ser  el  diámetro  del  átomo,  en   millas?  Muestra  cómo  lo   calculaste. (1  milla=  5.280  pies) ¿Cuán  grande  es  el  núcleo?      Rutherford  llegó  a  la  conclusión  de  que  el  núcleo  debe  ser   muy  pequeño,  aunque  muy  denso  para  poder  desviar  las   partículas  de  movimiento  rápido,  como  las  partículas  alfa.   Utilizó  sus  observaciones  para  calcular  que  el  diámetro  de  un   átomo  es  de  aproximadamente  100.000  veces  mayor  que  el   diámetro  de  su  núcleo.  El  átomo  es  principalmente  espacio   vacío.  Los  electrones  se  mueven  en  este  espacio,  alrededor  del   núcleo. El  estadio  es    de   aproximadamente  unas   100  mil  veces  más   grande  que  una  cabeza   de  alfiler.  Esto  es   aproximadamente  la   misma  relación  del   diámetro  de  un  átomo   con  respecto  a  su   núcleo. HECHA  UN  VISTAZO 12.  Identifica  en  esta comparación,  ¿qué  representa al  núcleo  de  un  átomo? ¿Dónde  están  los  Electrones?      En  1913,  Niels  Bohr,  un  científico  Danés,  estudió  la Manera  en  que  los  átomos  reaccionan  a  la  luz.  Hizo  un   Pequeño  cambio  al  modelo  de  Rutherford,  basado  en  sus   observaciones.  Bohr  propuso  que  los  electrones  se  mueven   alrededor  del  núcleo  en  vías  definidas  u  órbitas.  En  el   modelo  de  Bohr,  los  electrones  no  existirían  entre  esas   órbitas.  Sin  embargo,    los  electrones  podrían  saltar  de  una     órbita  a  otra  a  medida  que  ellos  ganan  o  pierden  energía.     Nuevamente  la  teoría  atómica  fue  revisada  a  la  luz  de   nuevos  datos.   ¿COMPRENDISTE? 13.  Enumera  ¿Cuáles  son  las   tres  nuevas  ideas  sobre  los   electrones  que  propuso  Bohr? http://science.sbcc.edu/physics/solar/sciencesegment/bohratom.swf   Modelo  Atómico  de  Bohr   En  el  modelo  de  Bohr, los  electrones  se  mueven alrededor  del  núcleo  como planetas  alrededor  del  sol. HECHA  UN  VISTAZO 14.  Identifica  Rotula  el núcleo  y  los  electrones   en  la  figura. Copyright  ©  by  Holt,  Rinehart  and  Winston.  All  rights  reserved. Depto.  de  Ciencias  SFCollege,  2013 5 Introducción  a  los  átomos
  • 6. Nombre SECCIÓN  1 Curso Fecha Desarrollo  de  la  Teoría  Atómica  continuación ¿Qué  es  la  teoría  atómica  Moderna?      La  teoría  atómica  ha  cambiado  en  los  últimos  100  años. Los  científicos,  tales  como  Erwin  Schrödinger  de  Austria  y Werner  Heisenberg,  de  Alemania,  han  hecho  importantes trabajos.  Ellos  han  hecho  observaciones  que  muestran  que el  modelo  de  Bohr  no  es  muy  correcto.      Los  científicos  aún  piensan  que  los  electrones  están moviéndose  constantemente  alrededor  del  núcleo.  Sin   Embargo,  ellos  ahora  saben  que  los  electrones  no  orbitan   alrededor  del  núcleo  como  planetas  orbitando  alrededor  del  sol.   En  efecto,  nadie  puede  aún  saber  la  localización  ni  la  ruta  exacta   de  un  electrón.  Nadie  puede  aún  predecir  la  vía  que  un  electrón   seguirá  a  medida  que  se  mueve  alrededor  del  núcleo.  Sin   embargo,  los  científicos  pueden  predecir  dónde  es  más   probable  encontrar  a  los  electrones.      En  el  modelo  atómico  moderno,  la  ubicación  de  los  electrones   se  describen  como  nubes  electrónicas.  La  nube  de  electrones   son  regiones  donde  los  electrones  son  más  probables  de  ser   encontrados.  La  figura  de  abajo  representa  a  este  modelo. ¿COMPRENDISTE? 15.  Define  y  rotula  ¿Qué  es  la   nube  de  electrones?   Rotula  el  dibujo  de  la  derecha. En  el  modelo  actual  del  átomo,     los  electrones  se  mueven   alrededor  del  núcleo  en  una  nube   electrónica  alrededor  del  núcleo. Nadie  puede  decir  exactamente   donde  está  un  electrón  en  algún   momento  en  particular. NIVELES  DE  ENERGÍA      Aunque  los  electrones  no  pueden  ser  encontrados  en  algún  lugar  de  la   nube  electrónica  del  átomo  en  un  momento  en  particular,  hay  ciertos   niveles  de  energía  que  puede  ocupar  el  electrón.  Los  electrones   permanecen  en  movimiento  debido  a  que  ellos  tienen  niveles  de  energía.  A   medida  que  los  átomos  ganan  o  pierden  energía,  los  electrones  se  mueven   desde  un  nivel  energético  a  otro.  El  tamaño  y  forma  exacta  de  una  nube   electrónica  particular  depende  del  nivel  de  energía  del  electrón. Modelo  atómico  de  Bohr Modelo  atómico  Moderno Los  Electrones  son  partículas  pequeñas   con  una  carga  negativa. HECHA  UN  VISTAZO 16.  Compara  Completa  la  tabla   para  comparar  el  modelo  atómico   moderno  con  el  modelo  atómico  de   Bohr.   Los  electrones  están  localizados  fuera  del   núcleo. Los  electrones  orbitan  al  núcleo  en  vías   específicas. Copyright  ©  by  Holt,  Rinehart  and  Winston.  All  rights  reserved. Depto.  de  Ciencias  SFCollege,  2013 6 Introducción  a  los  átomos
  • 7. Nombre SECCIÓN  1 Curso Fecha Desarrollo  de  la  Teoría  Atómica  continuación ¿Por  qué  cambia  una  teoría?      A  medida  que  los  científicos  aprenden  más  sobre  la   estructura  de  los  átomos,  la  teoría  atómica  vuelve  a  ser   revisada.  Esto  no  significa  que  la  explicación  anterior  estaba   “equivocada”.  En  vez  de  eso,  significa  que  ellos  proveen  de   un  modelo  de  lo  que  era  conocido  sobre  los  átomos  en  ese   tiempo.  Esos  modelos  fueron  útiles  y  ayudaron  a  los   científicos  a  desarrollar  nuevos  experimentos  para   aprender  más  sobre  los  átomos.  Cada  uno  de  ellos  permitió   una  mejor  comprensión  de  los  átomos.      La  teoría  atómica  moderna  se  ha  desarrollado  a  medida   que  los  científicos  han  aprendido  más  sobre  la  estructura  de   estas  partículas  básicas  de  los  elementos.  Sabemos  más   sobre  los  átomos  hoy  de  lo  que  sabía  Dalton  en  1803.  La   parte  esencial  de  su  teoría  aún  es  la  parte  básica  de  la  teoría   atómica  moderna.  Tal  como  lo  señaló  Dalton,  los  átomos  de   cualquier  elemento  particular  son  diferentes  a  los  átomos   de  cualquier  otro  elemento. ¿COMPRENDISTE? 17.  Explica  ¿Cuál  era  la  parte  esencial   de  la  teoría  atómica  de  Dalton? ¿Cuán  grandes  son  los  átomos?      La  mayor  parte  de  lo  que  sabemos  acerca  de  los  átomos  ha  sido   descubierto  sin  siquiera  ver  una  sola  imagen  de  uno  de  ellos.  ¿Qué   tan  pequeño  es  un  átomo?  El  diámetro  de  un  átomo  es   aproximadamente  de  una  cien  millonésima  parte  de  un  centímetro   (0.00000001  cm).  Imagina  un  trozo  de  papel  de  aluminio.  El  papel   tiene  cerca  de  100.000  átomos  de  espesor.      En  realidad,  los  átomos  son  demasiado  pequeños  para  ser  vistos  a   través  de  un  microscopio.  Sin  embargo,  los  científicos  de  hoy  tienen   herramientas  que  hacen    imágenes  de  los  átomos.  Una  de  estas   herramientas  es  el  microscopio  de  efecto  túnel  (STM).  Este   instrumento  utiliza  la  energía  de  electrones  para  crear  imágenes.   Estas  imágenes,  como  la  de  abajo,  no  son  fotografías  reales.  Son   dibujos  hechos  por  una  computadora  usando  la  información   recopilada  por  el  STM. Discute Discute  Hay  cerca  de  100.000   átomos  en  el  grosor  de  un   pedazo  de  papel  de  aluminio.     En  grupos  de  dos  o  tres   estudiantes,  Discute  sobre  otra   cosa  en  la  vida  que  involucre   números  muy  grandes.  Por   ejemplo,  ¿cuántas  personas   viven  en  Santiago?  ¿Cuánta   arena  hay  en  una  playa? Foco  matemático Esta  lámina  de  aluminio  tiene  cerca  de 100.000  átomos  de  espesor. Los  científicos  actuales  pueden  hacer  imágenes   de  átomos,  tal  como  ésta,    pero  la  mayoría  de  lo   que  sabemos  hoy  sobre  los  átomos  fue   aprendido  “observándolos”  indirectamente. 18.  Calcula  Una  lata  de  aluminio     tiene  el  espesor  aproximado  de   5,25  veces    el  espesor  de  una   hoja  de  aluminio.  ¿Cuántos   átomos  de  espesor  tiene  la  lata   de  aluminio? Copyright  ©  by  Holt,  Rinehart  and  Winston.  All  rights  reserved. Depto.  de  Ciencias  SFCollege,  2013 7 Introducción  a  los  átomos
  • 8. Nombre Curso Fecha SECCIÓN  1  Revisión 8.3.a Sección  VOCABULARIO Átomo:  la  más  pequeña  unidad  de  un  ______________  que   mantiene  las  ___________________  de  ese  elemento. Nube  electrónica:  Una  región  alrededor  del________________   de  un  átomo  donde    es  más  probable  encontrar  a   los__________________ nucleus  in  physical  science,  an  atom’s  central Etimología:  El  prefijo  a-­‐  significa  “no”  ;  la  raíz Tomo,  significa  “cortar.”  (Ambos  del  griego) Electrón:  una  partícula  subatómica  que  tiene  una  carga   ____________________    region,  which  is  made  up  of  protons  and  neutrons     Usa  el  siguiente  banco  de  palabras  para  completar  el   vocabulario 1.  Describe  ¿De  qué  manera  el  tamaño  del  núcleo  de  un  átomo  se  compara  con  la  de  su  nube  de   electrones? 2.  Recuerda  Finaliza  la  tabla  de  abajo  para  resumir  algunos  de  los  avances  en  el  desarrollo  de  la  teoría   atómica  y  los  científicos  que  hicieron  esos  aportes Científico Idea  que  fue  añadida  a  la  teoría  atómica Cada  elemento  está  hecho  de  diferentes  tipos  de  átomos. Thomson Rutherford Los  electrones  se  encuentran  en  niveles  de  energía  específicos. No  se  puede  predecir  exactamente  dónde  está  un  electrón  o  qué  vía   tomará. 3.  Aplica  conceptos  ¿Cómo  mostró  el  descubrimiento  de  los  electrones  que  hay  partes  del  átomo   que  tienen  carga  positiva? 4.  Evalúa  teorías  ¿Qué  podría  causar  que  los  científicos  cambiaran  o  sustituyeran  la  moderna   teoría  atómica? 5.  Identifica  ¿Cuál  descripción  representa  a  los  modelos  de  Dalton,  Rutherford,  Thomson  y  Bohr. Científico   Descripción  del  modelo  atómico electrones  dispersos  a  través  del  átomo electrones  encontrados  en  niveles  de  energía esfera  dura  que  no  puede  ser  dividida átomo  con  un  núcleo  central Copyright  ©  by  Holt,  Rinehart  and  Winston.  All  rights  reserved. Depto.  de  Ciencias  SFCollege,  2013 8 Introducción  a  los  átomos