Propiedades electricas y el atomo

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Propiedades electricas y el atomo

  1. 1. TEORIAATOMICA
  2. 2. DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRON
  3. 3. ¡¡ERROR!! Dalton creía que el átomo era indivisible. Con los fenómenos eléctricos se llegó a la conclusión de que debían existir partículas más pequeñas que el átomo, responsables del comportamiento eléctrico. La experiencia de Thomson demostró la existencia de esas partículas y las llamó electrones.
  4. 4. EXPERIENCIA DE THOMSON (año 1897) Tubos de descarga TUBOS DE DESCARGA : • Tubos de vidrio • Gas en el interior a muy baja presión • Un polo positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo) • Se hace pasar una corriente eléctrica con un elevado voltaje. OBSERVACIÓN: • Se emitían unos rayos desde el polo negativo hacia el positivo (*), http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/el_atomo/electron.htm?2&1 (*) por eso los llamó rayos catódicos.
  5. 5. EXPERIENCIA DE THOMSON CONCLUSIÓN • NOTA: Las partículas que se emitían eran las mismas siempre, cualquiera que fuese el gas del interior del tubo. En el interior de todos los átomos existen una ó más partículas con carga negativa y se les dió el nombre de ELECTRONES.
  6. 6. MASA Y CARGA DEL ELECTRÓN En 1911 Robert Milikan midió la carga del electrón. carga del e- = - 1,602 . 10-19 C Al estudiar las desviaciones que se producían en los rayos catódicos al colocar un imán alrededor, Thomson consiguió medir la relación carga/masa de las partículas que formaban los rayos. Con lo cual se pudo deducir la masa del electrón: masa del e- = 9,1096 . 10-31 Kg
  7. 7. DESCUBRIMIENTO DEL PROTÓN
  8. 8.  Como la materia solo muestra sus propiedades eléctricas en determinadas condiciones (por ejemplo después de ser frotada), debemos pensar que la materia es NEUTRA. Por tanto, Los átomos tienen que tener partículas con carga positiva, y se las llamó PROTONES. Además la materia tendrá IGUAL NÚMERO DE CARGAS POSITIVAS QUE NEGATIVAS.
  9. 9. MASA Y CARGA DEL PROTÓN El protón tiene la misma carga que el electrón, pero positiva: carga del protón = - 1,602 . 10-19 C La masa del protón es 1840 veces mayor que la del electrón. masa del protón = 1,6748 . 10-27 Kg ORDEN DE MAGNITUD DE ÁTOMOS Y PARTÍCULAS SUBATÓMICAS: http://ntic.educacion.es/w3//eos/MaterialesEducativos/mem2000/materia/web/index.htm
  10. 10. MODELO DE THOMSON 1897 J.J.  Basado en la experiencias hasta el momento: Thomson • descubrimiento del electrón (partícula con carga -) • descubrimiento del protón (partícula con carga +) • Masa del p+ >>>masa del e- • Átomo es neutro (nº cargas += nº cargas -)  Es el primer modelo de cómo es el átomo por dentro.
  11. 11. MODELO DE THOMSON Modelo atómico de Thomson, también conocido como el modelo del pudín de pasas: El átomo es una esfera maciza de carga positiva, e insertados en ella, repartidos uniformemente están los electrones.
  12. 12. MODELO DE THOMSON ¿en verdad son los átomos como BOLAS MACIZAS? Para comprobar si el modelo de Thomson era cierto, Rutherford realizó la siguiente experiencia …..
  13. 13. EXPERIENCIA DE LA LAMINA DE ORO 1911 Ernest Rutherford Consiste en “bombardear” una lamina de oro con partículas alfa (α) y observar la trayectoria que seguían éstas al chocar con la lámina de oro.
  14. 14. EXPERIENCIA DE LA LAMINA DE ORO Material para la experiencia :  Emisor de partículas alfa: material radiactivo (por ej. mineral de uranio)  Bloque de plomo con un orificio (*) (*) Absorbe todas las radiaciones excepto las que salen por el orificio.  Lámina de oro  Película fotográfica (**) (**) las partículas que llegaban a la película fotográfica la velaban
  15. 15. O N a hoj , NO . ¿QUIÉNES SON LAS PARTÍCULAS ALFA? ta RA IAREs NT UD LAS PARTÍCULAS ALFA NO SE VEN E T ES La radiación alfa es la emisión de núcleos de Helio totalmente ionizados (*). Estos núcleos están formados por dos protones y dos neutrones. Se generan habitualmente en: • reacciones nucleares • de forma espontánea en la desintegración radiactiva de núcleos de átomos pesados (proceso de fisión nuclear). El núcleo atómico emite una partícula alfa y se transforma en un núcleo con 4 uma. (*) Es decir, sin su envoltura de electrones correspondiente..
  16. 16. EXPERIENCIA DE LA LAMINA DE ORO OBSERVACIÓN: La mayor parte de las partículas alfa atravesaban la lámina de oro SIN DESVIARSE *. (resultado esperado) Unas pocas partículas atravesaban la lámina pero se desviaban ligeramente**. Una de cada 10.000 partículas alfa rebotaba ** en la lámina de oro y volvía hacia atrás. (resultado inesperado) (**)Sólo era posible si las partículas alfa (cargados positivamente) CHOCAN Ó PASAN CERCA de una gran masa y además de carga también positiva, para que fueran repelidas.
  17. 17. MODELO DE RUTHERFORD CONCLUSIONES: El átomo consiste en: 1. Una pequeña zona con mucha masa y carga positiva, a la que llamó NÚCLEO, y en la que se encontrarían los protones. 2. Una CORTEZA exterior en la que situaban los electrones. 3. La corteza y el núcleo están muy separados, es decir EL ATOMO ESTARÍA PRÁCTICAMENTE HUECO.
  18. 18. DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRÓN
  19. 19.  A Rutherford no le salían las cuentas: m átomo > m protones + m electrones Más concretamente, la masa del átomo era prácticamente el doble de la masa de los protones. Además, ¿cómo es posible que puedan permanecer los protones, siendo cargas del mismo signo, tan juntas y en un espacio tan reducido? (*) CONCLUSIÓN: En el núcleo debían existir otras partículas de masa similar a la de los protones, pero neutras (sin carga), a las que llamó NEUTRONES. (*) Los neutrones evitarían que los núcleos se desintegrasen como consecuencia de la gran repulsión electrostática a la que están sometidos los protones entre sí.
  20. 20. MASA Y CARGA DEL NEUTRÓN En 1932, fue J. Chadwick quién logró identificar el neutrón. El neutrón no tiene carga: carga del neutrón = 0 La masa del neutrón se puede considerar igual a la del protón. masa del neutrón = 1,675 . 10-27 Kg
  21. 21. CARACTERIZACIÓN DE LOS ÁTOMOS:NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO MÁSICO
  22. 22. RECORDEMOS… Sabemos que toda la materia, está formada por átomos. Ya se han descubierto el electrón, el protón y el neutrón, dentro del átomo. Además, tal como dijo Dalton, los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí. Y los átomos de elementos distintos son diferentes entre sí. Pero… ¿En que se diferencian los átomos de un elemento de los de otro elemento químico diferente?
  23. 23. Identificando los elementos Todos los átomos de un elemento tienen en común EL NÚMERO DE PROTONES de su núcleo, llamado Número Atómico. (*) Es decir: NÚMERO ATÓMICO es el número de protones de un átomo se representa por la letra Z. Es decir, un elemento químico se caracteriza por su Nº Atómico. (*) Por tanto los átomos de un elemento tienen distinto nº de protones de los de otro
  24. 24. La masa de los átomos… Como la masa de los electrones es muy pequeña comparada con la masa de los protones o la de los neutrones, se puede considerar que: m átomo =m protones +m electrones +m neutrones La masa de un átomo viene caracterizada por un número, el número Másico. NÚMERO MÁSICO es la suma del número de protones y de neutrones que tiene un átomo. Se representa por la letra A.
  25. 25. Si al Nº Neutroneslo representamos Nº PROTONES + Nº NEUTRONESpor la letra N,entonces: NUMERO A=Z+N MASICO A Nº PROTONES. NUMERO ATOMICO Z E SIMBOLO DEL ELEMENTO
  26. 26. ¿Cómo conozco “E”, “Z” y “A”? Todo elemento químico viene designado por “E”, su símbolo químico. Todos los elementos conocidos se pueden ver o buscar en una Tabla: TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS. En La tabla periódica aparecen ORDENADOS todos los elementos químicos, POR ORDEN CRECIENTE DE SU Nº ATÓMICO “Z”. (*) En la tabla, para cada elemento, además de “E”, puedo ver su: “Z” y también su “A” (a veces, en vez de “A”, se muestra el Peso Atómico del elemento) (*) observa: “K” es el Potasio, tiene Z=19, al lado está “Ca” , Calcio, con Z= 20, y así sucesivamente
  27. 27. O N a SÍMBOLOS QUÍMICOS h oj NO O ta RA, , N . REs NT IAR IA E P D CO STU  Carbono - C viene E del latín carbo, Símbolo de un ”rescoldo” elemento:  Mercurio - Hg , se nombra por el planeta , Letra /s que se pero su símbolo revela utilizan para designar su nombre original a un elemento hidragyrun. químico que es  El Hidrógeno se basa en una acción química diferente a otro. ,del griego hidros=agua y En general representa genes generador el nombre de éste en  Cloro del griego latín o en ingles por chloros= amarilli verdoso ejemplo:
  28. 28. O N a h oj NO O EN LA TABLA PERIÓDICA ta RA, , N . REs NT IAR IA E P D CO STU NUMERO E ATOMICO PESO ATOMICO (sin decimales) ≈ Nº Másico
  29. 29. ISOTOPOS Dalton, en su Teoría Atómica, dijo que “todos los átomos de un mismo elemento tenían la misma masa” ¡¡ERROR!! Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo “Z”, pueden tener distinto número de neutrones. Llamamos isótopos a los átomos de un mismoelemento con igual nº protones (Z), pero distinto nº de neutrones, y por ello, diferente nº másico (A).
  30. 30. ISOTOPOS DEL HIDROGENO Al tener igual nº de protones, todos los isótopos tienen el mismo comportamient o químico. En cambio, el tener diferente nº de neutrones influye en que poseen distinta masa. Todos los átomos de hidrógeno siempre tiene un protón en su núcleo, cuya carga está equilibrada por un electrón.
  31. 31. ISOTOPOS DEL CARBONO En la naturaleza encontramos 3 isótopos del carbono. Todos ellos tienen 6 protones en el núcleo (Z=6), pero el: 12 • 98.89% tiene 6 neutrones, 6 C por tanto A=12 • 1.11% tiene 7 neutrones, 14 esto es A= 13. 6 C • 0.01% tiene 8 Neutrones, es decir A= 14 16 6 C
  32. 32. Determinación de la masa de un elemento químico Ejemplo: ISOTOPOS DEL CARBONOComo la mayoría de los elementos están formadospor varios isótopos, éstos en distinta proporción enla naturaleza, la masa de un elemento se hallahaciendo la media ponderada de todos ellos. Veamosel ejemplo del carbono:
  33. 33. EJERCICIOS DE ISOTOPOSEjercicios 44, 45 (pág. 93)Ejercicio 46 (pág. 94) (*)(*) Es igual que el ejercicio resuelto de la pág. 85, tomarlocomo modelo

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