Evolución del modelo atómico

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Para mejor entendimiento hay que seguir los hipervínculos!!!

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Evolución del modelo atómico

  1. 1. LA ESTRUCTURA Y LAS PROPIEDADES DE LAS SUTANCIAS I EVOLUCIÓN DEL MODELO ATÓMICOU.E.P. Nº 57 “Fray Mamerto Esquiú” - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  2. 2. 460-370 a. C. Filósofos Griegos y otros… 1807 Teoría Atómica de Dalthon 1896 Radiactividad Descubrimiento de 1897 los electrones U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  3. 3. 1898 Modelo Atómico de Thomson1911 Modelo Atómico de Rutherford1913 Modelo atómico de Borh1919 Descubrimiento del protón U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  4. 4. 1932 Descubrimiento del neutrón Modelo Atómico Rutherford - Bohr Correcciones U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  5. 5. Modelo Atómico Se basa enActual Mecánico- la Teoría Cuántico de Planck Se inicia con los Trabajos Dualidad onda- Mecánica partícula de De Broglie Ondulatoria de Schödinger Principio de Incertidumbre de Heisenberg ACELERADORES U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  6. 6. Demócrito sostuvo que la materia estaba constituida por “átomos” (indivisible)Durante las épocas de Platón y Aristóteles la perspectiva atómica se desvaneció.Resurge la idea de átomo en Europa cuando los científicos intentan explicar las propiedades de los gases. Newton (1642-1727) U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  7. 7. Apoya la idea de átomo“Bloques fundamentales de los elementos”A medida que se combinaban elementos para formar nuevas sustancias, se establecían los cimientos de una Teoría Atómica que vinculaba la idea de elemento con la de átomo. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  8. 8. Postulados:1- Cada elemento está formado por2- Los de un elemento son idénticos entre sí, masa y propiedades, pero los de un elemento son diferentes a los de otro elemento.3- Los de un elemento no pueden transformarse en otros, no se crean ni se destruyen.4- Los compuestos se forman cuando los de más de un elemento se combinan. Explican U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  9. 9. LEY DE LA COMPOSICIÓN CONSTANTE (4) LEYES sobre LEY DE LA CONSEVACIÓNcombinaciones DE MASA (3) químicas Ni él ni quienes lo siguieron LEY DE LAS durante un siglo después de PROPORCIONES su trabajo, contaron con evidencia directa de la MÚLTIPLES existencia del átomo. Sus observaciones se basaron en observaciones macroscópicas en el laboratorio. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  10. 10. Joseph Thomson (1856-1940) Tubos de descarga RAYOS CATÓDICOS U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  11. 11. Son radiaciones que se propagan en línea recta, constituidas por partículas materiales dotadas de carga eléctrica negativa. ELECTRÓN Masa: 9,1.10-28 g Carga: 1,6.10-19 cuolombRobert Millikan 1909. Experiencia de la gota de aceite U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  12. 12. Descubierta por el físico Henri Bequerel, es lapropiedad que tienen ciertos elementosquímicos de emitir radiaciones, y Marie Curiele dio el nombre. Beta: formada por Alfa: partícula electrones eléctrica positiva negativos, son máspoco penetrante. He penetrante que las alfa. Gama: son radiaciones electromagnéticas, se mueven a altas velocidad, no tienen carga eléctrica y tienen gran poder de penetración U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  13. 13. El átomo es una esfera sólida cargadauniformemente de electricidadpositiva, dentro de la cual están incrustadoslos electrones negativos. El número de éstoses suficiente para neutralizar las cargaspositivas de la esfera, de modo que eseléctricamente neutro. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  14. 14. Se basó en la siguiente experiencia: Con la interpretación de estos resultados propuso el siguiente modelo U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  15. 15. El átomo está formado por un núcleo centralcon carga +, rodeado de electrones –El núcleo es muy pequeño con relación aldiámetro total, pero contiene la mayor partede la masa atómica. Lo que indica que tienengrandes espacios vacíos.Los electrones giran alrededor del núcleo sinchocar con él.El número de electrones compensa la carga +del núcleo, por lo que el átomo resulta neutro.Los electrones tienen masa despreciable. Problemas. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  16. 16. Si los electrones estuvieran enreposo, serían atraídos por el núcleo portener carga opuesta y caerían en él. Electrones giran alrededor del núcleo para contrarrestar la atracción nuclear.Carga eléctrica en movimiento irradiaenergía en forma de ondaelectromagnética. Esta pérdida de energíareduciría la velocidad, lo cual le restaríacapacidad para resistir la atracción delnúcleo; y al cabo de un tiempo caería en él. Espectros ópticos. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  17. 17. Por Rutherford, cuando se disparabanpartículas alfas contra un gas de nitrógeno.Anteriormente, Goldstein en 1886, ya habíautilizado el término protones a las cargaseléctricas (iones positivos) que constituían losrayos canales, cuando experimentaba contubos de descargas que contenían hidrógeno. Masa: 1,67.10-24 g Carga Eléctrica: 1,6.10-19 coulomb U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  18. 18. Espectro es la secuencia de bandas de colores que van desde el rojo hasta el violeta.Fenómeno descubierto Los diferentes colores del espectropor Issac Newton dependen de la longitud de onda de las radiaciones, que les corresponden distintas energía. Las sustancias al ser calentadas emiten radiaciones luminosas de colores característicos, y el espectro está formado por un conjunto de líneas muy finas de colores separadas por espacios oscuros; denominado ESPECTRO DE RAYAS U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  19. 19. Cada elemento químico origina un espectrode rayas que le es característico, y que esdistinto al de otros elementos.Bohr explica la causa de estos espectrostomando como base la teoría cuántica dePlanck, la cual sostiene que la energía esdiscontinua y está formada por cuantosBohr sostuvo que los electrones no puedenencontrarse en el átomo con cualquiercantidad de energía, sino con valoresconcretos y definidos; en niveles de energía U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  20. 20. Cuanto: cantidad elemental de energía que una partícula puede emitir o absorber en forma de radiación electromagnética. Nivel de energía: es la órbita o capa donde gira el electrón alrededor del núcleo, se identifican con Nº naturales, denominado “Número Cuántico Principal n”. n=2 El de menor energía es n=1 n=1 y está más cerca del núcleo.El nº de electronespor nivel  2.n2 U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  21. 21. Cuando el átomo se va enfriando emite la energía ganada en forma de radiaciones luminosas y los electrones vuelven a los niveles inferiores.Cuando el átomo recibe energía los electrones pasan a niveles superiores de energía. Esta es la causa de los espectros de reyas U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  22. 22. Los - no poseen cualquier cantidad de energíasino valores determinados (cuantos)Los - solo pueden girar alrededor del + endeterminados niveles de energía, en donde semueven sin perder energía.Cuando los - giran en nivel más próximo al +se encuentra en su estado más estable, estadofundamental.Cuando el - salta a un nivel inferior pierde uncuanto de energía, emitiendo radiación.Cuando salta a un nivel superior absorbeenergía que recibe en forma de calor, luz oelectricidad. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  23. 23. En 1920 Rutherford suponía la existencia de una partícula neutra. En 1932, James Chadwick descubre el neutrón bombardeando Be con núcleos de He Masa: 1,65.10-24 g No tiene carga eléctrica. En realidad está compuesto por tres partículasfundamentales cargadas llamadas quarks, cuyas cargas sumadas son cero. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  24. 24. núcleo Protones + NeutronesZona extra nuclear o corteza Electrones - Giran describiendo orbitas circulares a distintas distancia del núcleo Niveles de energía (2.n2= electrones) U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  25. 25. Bohr explicaba bien el espectro del átomo dehidrógeno, pero no de los átomos máscomplejos. Los electrones tambiénSommerfifeld describen órbitas elípticas Las órbitas elípticas no seKessel, Lewis y encuentran en un mismo Langmuir plano y el núcleo puede estar en el centro o desplazado U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  26. 26. Bohr suponía que todos los electrones del mismo nivel tienen igual energía, pero el estudio de los espectro demostró que los niveles están formados por subniveles (s-p-d-f) El nº de subniveles para cada nivel es igual al número cuántico principal n.n=1: 1 subnivel sn=2: 2 subniveles, s y pn=3: 3 subniveles, s, p y d Lo cual se demuestra al resolver la ecuación de Schödinger con los números cuánticos. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  27. 27. En 1900 emitió una hipótesis que interpretaba losresultados experimentales satisfactoriamente en comolos cuerpos captaban o emitían energía en forma deradiación electromagnética .La ley de Planck establece que la radiación no puedeser emitida ni absorbida de forma continua, si no sóloen determinados momentos y pequeñas cantidadesdenominadas cuantos o fotones. E = h.vLa energía de un cuanto o fotón depende de lafrecuencia de la radiación (v) y es siempre un múltiplode la constante de Planck (h = 6,62.10-34 J/s) U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  28. 28. Sostuvo que las partículas en movimiento(como el electrón) tienen la propiedad decomportarse como corpúsculo material ycomo onda.El carácter ondulatorio prevalece en ciertosfenómenos y el material en otros. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  29. 29. Es imposible conocer con certeza en forma simultánea la velocidad y la posición de una partícula en movimiento. Como resulta imposible determinar la trayectoria del electrón dentro del átomo, se busca la probabilidad de encontrar al electrón en determinada zona del átomo. Orbital atómico es la zona alrededor del núcleo donde existe la mayor probabilidad de encontrar al electrón.Resolviendo la ecuación de onda de Schödinger. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  30. 30. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  31. 31. La ecuación de onda de Schödinger establece los números cuánticos, los cuales indican la ubicación y propiedades de los electrones.Número cuántico principal n: indica el nivele de energía y determina el volumen del orbital.Número cuántico secundario o azimutal l: establece el subnivel y la forma geométrica. Valores comprendido entre 0 y n-1Número cuántico magnético m: indica la orientación del orbital en el espacio. Valores desde -l hasta +l.Número cuántico spin ms: señala el sentido de rotación del electrón sobre si mismo. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  32. 32. Para estudiar el interior del núcleo se idearon los Aceleradores.Son capaces de acelerar las subpartículas y hacerlas colisionar con otras. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  33. 33. Clasificación de subpartículasPortadoras de fuerzaso Fotones (fuerza electromagnética)o Gluones (fuerza fuerte)o Bosones (fuerza débil)Leptoneso Electróno Muón carga eléctrica negativao Tauo Tres tipos de neutrinos partículas neutras U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  34. 34. up (arriba)Hadrones quars down (abajo) strange (extraño) Protoneso Bariones(constituidos por Neutronestres quars)o Mesones Formados por un quars y un antiquars U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  35. 35. Los gluones, partículas portadoras de la fuerza nuclear fuerte, que mantienen unidos a los quarks para formar otras partículas. Esta fuerza es la responsable de mantener unidos a los nucleones (protones y neutrones) que coexisten en el núcleo atómico, venciendo a la repulsión electromagnética entre los protones y haciendo que los neutrones, que no tienen carga eléctrica, permanezcan unidos entre sí y también a los protones. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  36. 36. Los bosones W y Z, partículas mediadoras de la interacción nuclear débil. Fueron descubiertas en el CERN, en 1983Existen dos tipos de bosones W: uno con carga eléctrica positiva y el otro con la misma carga pero negativa (W+ y W−)y ambos son respectivamente antipartículas del otro. El bosón Z es eléctricamente neutro, y es su propia antipartícula.Fuerza nuclear débil, es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. En el modelo estándar de la física de partículas, ésta se debe al intercambio de los bosones W y Z, que son muy masivos. El efecto más familiar es el decaimiento beta y la radiactividad. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S
  37. 37. U.E.P. Nº 57 - Esp. Prof. Fernández, Nayla S

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