Download 1. Modelos atómicos de la materia

PPTCCO001TC33-A17V1
Clase
Modelos atómicos, estructura atómica
y tipos de átomos
Resumen de la clase anterior
PSU Ciencias
Estructura
MC
Contenidos
Áreas
temáticas
ME
Ejes
temáticos
HPC
Habilidades
Reconocimiento
Comprensión
ASE
Aplicación
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.
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 los átomos de H corresponden
Los científicos de la Alemania nazi se interesaron en la
a deuterio. Naturalmente, el agua contiene
planta capaz de producir agua pesada, pues esta podía
alrededor de 1 parte en 41 millones de esta agua
usarse para fabricar armas nucleares.
pesada.
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
Materia → 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 Teorías atómicas
1. Demócrito y Leucipo (siglo V a.C.)
• Partículas muy diminutas e indivisibles → átomos.
• Materia discontinua
infinitamente.
2. John Dalton
(1803 – 1807)
→
No
puede
subdividirse
•
Elementos → Formados por partículas muy pequeñas llamadas
átomos.
•
Los átomos de un mismo elemento son idénticos.
•
Compuestos → Formados por átomos de más de un elemento en
una relación de números enteros y pequeños.
•
Los átomos no pueden subdividirse.
1. Modelos atómicos de la materia
1.2 Modelos atómicos
1. Joseph Thompson (1904)
Descubrimiento del electrón.
Experimento de los rayos
catódicos
Modelo de
Budín de pasas
2. Ernest Rutherford (1907)
Modelo nuclear
del átomo
1. Modelos atómicos de la materia
1.2 Modelos atómicos
Rayos canales
Descubrió los protones
Eugen Goldstein
Utilizó un tubo de rayos catódicos con la diferencia de que el cátodo era perforado.
Neutrón
J. Chadwick descubrió los neutrones
Ernest Rutherford
En 1920, supone la existencia de partículas sin carga
eléctrica, con el fin de justificar las masas atómicas de los
elementos.
¿Por qué debía
justificar este punto?
1. Modelos atómicos de la materia
1.2 Modelos atómicos
3. Niels Bohr (1913)
• El e- gira alrededor del núcleo
en
órbitas
circulares
estacionarias.
Modelo del átomo
de Hidrógeno
• Los e- existen en ciertas
orbitas discretas.
• Los e- están restringidos a
ciertos estados cuantizados.
4. Modelo mecano cuántico (1925)
Modelo
actual
• Propuesto por de Broglie, Schrödinger y Heisenberg, entre otros.
• Las partículas materiales tienen un comportamiento dual “onda-partícula”.
• Principio de incertidumbre de Heisenberg: “es imposible conocer con
exactitud la velocidad y posición de un electrón en un momento determinado”.
Pregunta HPC
Ejercicio 1
“guía del alumno”
Rutherford,Un
luego
de realizar
pruebas
con
una
de oro bombardeada por
Para
imaginarse
átomo, se
pensó
en fenómeno
el Sistema
modelo
es unaunrepresentación
de lámina
un
partículascomplicado,
alfa,
consideró
alSolátomo
formado
dos
la “corteza” y el
Solar,
donde
representaría
elpor
núcleo
los
paraelpoder
explicar
de forma
másypartes:
simple
“núcleo”. La corteza
está constituida
poren
electrones,
planetas,
los
e- girando
torno a él. girando a gran velocidad
dicho
fenómeno.
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.
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.
¿Cómo se puede
calcular el número de
NEUTRONES?
Número atómico = Protones
Z = p+
Carga = Protones – Electrones
q = p+ – e–
Ejercicio 5
“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 diferentes, 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 diferentes, 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
Ejercitación
Ejercicio 19
“guía del alumno”
MTP
¿Cuál(es) de las siguientes relaciones es (son) correcta(s) para los elementos
A1
Z1C
y Z2DA2?

B) Si Z = Z y A = A , C y D son isóbaros.
C) Si Z ≠ Z y A ≠ A , C y D son isótonos.
D) Si Z ≠ Z y A ≠ A , C y D son isótopos.
E) Si A – Z = A - Z , C y D son isóbaros.
A) Si Z1 = Z2 y A1 ≠ A2, C y D 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)
Pregunta oficial PSU
C
Comprensión
Fuente: DEMRE – U. DE CHILE. Modelo de Ciencias 2015.
Tabla de corrección
Ítem
Unidad temática
1
Alternativa
A
Modelo atómico de la materia
Habilidad
Comprensión
2
C
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
3
C
Modelo atómico de la materia
Comprensión
4
E
Modelo atómico de la materia
Comprensión
5
B
Modelo atómico de la materia
Comprensión
6
D
Modelo atómico de la materia
Comprensión
7
A
Modelo atómico de la materia
Comprensión
8
B
Modelo atómico de la materia
Aplicación
9
B
Modelo atómico de la materia
Aplicación
10
E
Modelo atómico de la materia
Aplicación
Tabla de corrección
Ítem
Unidad temática
11
Alternativa
B
Modelo atómico de la materia
Habilidad
Aplicación
12
C
Modelo atómico de la materia
Aplicación
13
C
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
14
E
Modelo atómico de la materia
Comprensión
15
C
Modelo atómico de la materia
Comprensión
16
A
Modelo atómico de la materia
Aplicación
17
C
Modelo atómico de la materia
Aplicación
18
C
Modelo atómico de la materia
ASE
19
A
Modelo atómico de la materia
ASE
20
E
Modelo atómico de la materia
ASE
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
Prepara tu próxima clase
En la próxima sesión, estudiaremos
Números cuánticos y
configuración electrónica
Equipo Editorial
Área Ciencias: Química
ESTE MATERIAL SE ENCUENTRA PROTEGIDO POR EL REGISTRO DE
PROPIEDAD INTELECTUAL.