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Clase
Modelos atómicos, estructura
atómica y tipos de átomos
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Aprendizajes esperados
•
Conocer los distintos modelos atómicos.
•
Definir términos y conceptos utilizados en teoría atómica.
•
Describir la estructura del átomo y sus dimensiones comparadas
con la materia macroscópica.
•
Conocer el concepto de número atómico y de número másico.
•
Establecer el número de partículas subatómicas en un átomo.
•
Identificar los distintos tipos de átomos, tales como isótopos,
isóbaros e isótonos.
Páginas del libro
desde la 27 a la 36.
La importancia de un neutrón: la batalla
por el agua pesada
No todos los átomos de hidrógeno (H) son iguales.
Todos
protón
(+)comando
y un destruir
electrón
(-),
perodese
Lostiene
aliados
se propusieron
planta
En1 1943,
un
de 6lanoruegos
algunos
tienen
una
ligeramente
más alta
por
Vemork,
ante
la masa
amenaza
nuclearlograron
nazi.
En ingresar
1942,
lanzaron
en paracaídas,
la presencia
neutrón
adicional.
30 ingenieros
británicos
intentaron
fallidamente
ade
la un
planta
de Vemork
e instalaron
bombas
bombardear
pero muchos
murieron
en 6
que la planta,
destruyeron
parcialmente.
Los
combatelograron
aéreo escapar
con los
alemanes400y kmlosen
recorriendo
sobrevivientes
capturados,
torturados
esquís, fueron
hasta Suecia.
Luego
de esto ylos
fusilados
por la Gestapo.
alemanes
debieron trasladar su producción
de agua pesada a Alemania, pero el ferry
que usaban para transportarla fue hundido
por la resistencia noruega.
El agua está formada por dos átomos de hidrógeno
y uno de oxígeno (O). En el agua pesada, muchos
de
átomosdede
H corresponden
a deuterio.en la
Los los
científicos
la Alemania
nazi se interesaron
Naturalmente,
agua contiene
alrededor
de podía
1
planta capaz deelproducir
agua pesada,
pues esta
parte
41 millones
de deuterio.
usarseenpara
fabricar armas
nucleares.
En 1940, las fuerzas alemanas invadieron la planta de
Vemork y duplicaron la producción de agua pesada.
Tal vez sin este acto de sabotaje,
Alemania habría podido desarrollar
una bomba atómica y el resultado
de la Segunda Guerra Mundial
podría haber sido distinto.
Planta de Vemork, Noruega
En 1934, en Noruega, los científicos
observaron Serie
la producción
de agua
pesada
de TV noruega,
2015
como subproducto de su proceso de
producción de amonio y comenzaron a
colectarla y estudiarla.
1. Modelos atómicos de la materia
2. Estructura atómica
3. Tipos de átomos
1. Modelos atómicos de la materia
La materia está constituida por diminutas partículas llamadas átomos.
¿Cómo es la estructura de la materia?
DISCONTINUA
Si se dividiera lo más posible
una cierta cantidad de agua,
se obtendría la cantidad más
pequeña de dicha sustancia.
Esta cantidad mínima se
llama molécula. Si se siguiera
dividiendo, ya no sería agua,
sino átomos de H y O.
1. Modelos atómicos de la materia
1.1 Teoría atómica de Dalton
Postulados:
• Los elementos están formados por partículas muy pequeñas e
indivisibles llamadas átomos.
• Los átomos de un mismo elemento son idénticos.
¿Qué es un
elemento?
John Dalton
(1766 - 1844)
1. Modelos atómicos
1.1 Teoría atómica de Dalton
Postulados:
• Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento
en proporciones fijas.
• Una reacción química implica la separación, combinación o
reordenamiento de los átomos; nunca supone la creación o
destrucción de los mismos.
La fórmula química del
agua es H2O. Según esto,
por cada átomo de O que
hay en el agua, ¿cuántos
átomos de H hay?
1. Modelos atómicos de la materia
1.2 Modelos atómicos
1. Joseph Thompson (1904)
A partir de los
resultados, planteó
su modelo
Diseñó
Experimento de los
rayos catódicos
¿Cuál es la utilidad de un
modelo científico?
Principal aporte:
Descubrió la existencia
del electrón.
Modelo atómico de Thomson, también llamado budín de
pasas.
1. Modelos atómicos
1.2 Modelos atómicos
2. Ernest Rutherford (1907)
Principal aporte:
Propuso la
existencia del
núcleo.
Diseñó
Experimento de
Rutherford con la
lámina de oro
Obteniendo los
siguientes
resultados
¿Por qué este
modelo se ha
denominado
planetario?
A partir de estos
resultados, planteó
su modelo
Resultados del
experimento
Modelo nuclear o
planetario
1. Modelos atómicos
1.2 Modelos atómicos
3. Niels Bohr (1913)
Para
explicar
Propuso
que
Modelo del átomo de hidrógeno
Postulados del modelo:
• El e- gira alrededor del núcleo en órbitas circulares estacionarias.
• Los e- existen en ciertas orbitas discretas.
• Los e- están restringidos a ciertos estados cuantizados.
Principal aporte:
órbitas cuantizadas.
1. Modelos atómicos
1.2 Modelos atómicos
4. Modelo mecano cuántico (1925)
Werner Heisenberg
Principio de incertidumbre:
“Es imposible conocer con
exactitud la velocidad y
posición de un electrón en un
momento determinado”.
Louis de Broglie
Erwin Schrödinger
Dualidad onda partícula:
los
electrones
pueden
comportarse
como
partículas y como ondas.
Ecuación de Schrödinger:
describe la energía y
comportamiento de los
electrones, resultando en
una serie de números
enteros llamados números
cuánticos.
1. Modelos atómicos
1.2 Modelos atómicos
4. Modelo mecano cuántico (1925)
La ecuación de Schrödinger permite definir zonas de mayor
probabilidad de encontrar un electrón, llamadas orbitales.
Pregunta HPC
Ejercicio 7
“guía del alumno”
Rutherford,Un
luego
de realizar
pruebas
conpensó
una
de oro bombardeada por
Para
imaginarse
átomo, se
en fenómeno
el sistema
modelo
es unaunrepresentación
de lámina
un
partículascomplicado,
alfa,
planteó
que
el átomo
estaba
por
dos partes: la “corteza”
solar,
donde
elpoder
Sol
representaría
el núcleo
ysimple
los
para
explicar
de formado
forma
más
y el “núcleo”. La
cortezalos
está
constituida
por a electrones,
girando a gran
planetas,
e- girando
en torno
él.
dicho
fenómeno.
velocidad alrededor del núcleo. Este último, es muy pequeño, concentra toda la
carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.
El párrafo anterior corresponde a un(a)
A)
B)
C)
D)
E)
modelo.
observación.
ley.
hipótesis.
experimento.
A
Comprensión
Habilidad de Pensamiento Científico: Explicación de la importancia
de teorías y modelos para comprender la realidad, considerando su
carácter sistémico, sintético y holístico, y dar respuesta a diversos
fenómenos o situaciones problemas.
Antes de continuar, dirígete a la página 12 de tu guía y realiza la actividad
propuesta.
¿Cuál de las siguientes estrategias te sirve para sintetizar el
contenido sobre los modelos atómicos?
 Realizar un resumen.
 Confeccionar un mapa conceptual.
 Confeccionar un esquema de ideas.
Elige una y aplícala
Idea secundaria 1
Idea principal 1
Tema
central
Idea secundaria 2
Idea secundaria 3
Subtema
Elemento
específico
Subtema
Elemento
específico
Elemento
específico
Idea
general
Idea principal 2
Idea secundaria 4
Idea secundaria 5
Idea principal 3
Idea secundaria 6
2. Estructura atómica
2.1 Partículas subatómicas
Partícula
Masa (g)
Masa (uma)
Carga (C)
Carga
relativa
Masa
relativa
Símbolo
Protón
1,672622 x 10–24
1,007276
1,6022 x 10–19
+1
1
p+
Neutrón
1,674927 x 10–24
1,008665
0
0
1
no
Electrón
9,109383 x 10–28
0,0005485
–1,6022 x 10–19
–1
1/1840
e–
2. Estructura atómica
2.2 Núcleo atómico
Un cierto elemento
está definido y se
diferencia de otros por
el número de
PROTONES que
contiene.
Número atómico = Protones
Z = p+
Carga = Protones – Electrones
q = p+ – e–
¿Cómo se
puede
calcular el
número de
neutrones?
Ejercicio 10
“guía del alumno”
Ejercitación
MC
Si el número de electrones de una especie cualquiera es 10, el de protones es
7 y el de neutrones es 7, se puede afirmar que se trata de
=
>
 A) una especie neutra.
Tiene carga negativa  e > p
B) un anión.
Tiene carga positiva  e < p
 C) un catión.
Si pierde 3 e , e < p
 D) un ion que ha perdido 3 electrones.
 E) una especie que alcanzó la configuración del gas noble helio
e-
p+
e-
-
-
p+
+
+
-
Z=2
e- = 10
p+ = 7
n°= 7
-
+
Como se trata de una especie
neutra, tiene 2 electrones:
B
e- = 2
Comprensión
3. Tipos de átomos
ISÓTOPOS
Átomos del mismo elemento, tienen
igual Z pero diferente A.
1
1
12
6
Átomos de diferentes elementos, tienen
igual A pero diferente Z.
H, 21 H, 31 H
13
6
C,
14
6
40
18
Ar,
40
20
Ca
79
35
Br,
79
36
Kr
24
12
Mg,
23
11
11
5
12
6
C,
C
ISÓBAROS
ISÓTONOS
Átomos de diferentes elementos, tienen
diferente Z y diferente A, pero el número
de neutrones es el mismo.
N,
Na
C
Solo 21 elementos poseen un único isótopo natural
Ejercicio 22
“guía del alumno”
Ejercitación
MTP
¿Cuál(es) de las siguientes relaciones es (son) correcta(s) para los elementos
A2
Z2Y ?

B) Si Z = Z y A = A , X e Y son isóbaros.
C) Si Z ≠ Z y A ≠ A , X e Y son isótonos.
D) Si Z ≠ Z y A ≠ A , X e Y son isótopos.
E) Si A – Z = A - Z , X e Y son isóbaros.
A) Si Z1 = Z2 y A1 ≠ A2, X e Y son isótopos.
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
2
2
A
ASE
Isótopos
=Z,≠A
Isobáros
=A,≠Z
Isótonos
≠ Z , ≠ A , = neutrón (A –Z)
Z1X
A1
y
Pregunta oficial PSU
C
Comprensión
Fuente: DEMRE – U. DE CHILE. Modelo de Ciencias 2015.
Síntesis de la clase
¿A qué modelo de constitución de la materia pertenece cada esquema?
Rutherford
(1911)
Dalton
(1803)
Thomson
(1904)
Mecanocuántico
Bohr
(1913)
Síntesis de la clase
Modelo atómico
Átomo
divisible en
Protón
Neutrón
Electrón
carga: +1
carga: 0
carga: – 1
masa: 1
masa: 1
masa: 1/1840
Núcleo
Nube electrónica
Tabla de corrección
Ítem
1
Alternativa
E
Unidad temática
Modelo atómico de la materia
Habilidad
Reconocimiento
2
C
Modelo atómico de la materia
Aplicación
3
B
Modelo atómico de la materia
Comprensión
4
E
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
5
B
Modelo atómico de la materia
Aplicación
6
C
Modelo atómico de la materia
Comprensión
7
A
Modelo atómico de la materia
Comprensión
8
C
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
9
E
Modelo atómico de la materia
Comprensión
10
B
Modelo atómico de la materia
Comprensión
11
E
Modelo atómico de la materia
Comprensión
12
A
Modelo atómico de la materia
Comprensión
Tabla de corrección
Ítem
13
Alternativa
B
Unidad temática
Modelo atómico de la materia
Habilidad
Aplicación
14
B
Modelo atómico de la materia
Aplicación
15
B
Modelo atómico de la materia
Aplicación
16
C
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
17
A
Modelo atómico de la materia
Comprensión
18
C
Modelo atómico de la materia
Comprensión
19
C
Modelo atómico de la materia
Aplicación
20
C
Modelo atómico de la materia
Aplicación
21
C
Modelo atómico de la materia
ASE
22
A
Modelo atómico de la materia
ASE
23
E
Modelo atómico de la materia
Comprensión
24
C
Modelo atómico de la materia
Aplicación
25
A
Modelo atómico de la materia
Comprensión
Prepara tu próxima clase
En la próxima sesión, estudiaremos
Números cuánticos y
configuración electrónica
Equipo Editorial
Área Ciencias: Química
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