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ESCUELA NORMAL SUPERIOR DE MANIZALES
NÚCLEO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
PLAN DE CLASE
Código
GADC10-15
Versión
2012
Página
1 de 7
ÁREA: QUÍMICA
GRADO: DÉCIMO PERIODO: II
GUÍA 4
Hoy el desarrollo del mundo microscópico influye en el avance de la ciencia y la tecnología
COMPETENCIA:
Utiliza los modelos atómicos para comprender y explicar el comportamiento microscópico y macroscópico
de la materia, partiendo de la premisa que la unidad básica de la materia es átomo.
DESEMPEÑOS:



Interpreta y explica cada uno de los diferentes modelos atómicos propuestos a lo largo de la
historia.
Diferencia las propiedades y características de los modelos atómicos, identificando las falencias
de un modelo a otro.
Haya el número de masa a partir del número atómico y el número de neutrones.
PROCESOS DE PENSAMIENTO A DESARROLLAR: Conceptualización, comprensión, análisis,
raciocinio y síntesis
VIVENCIA
Resuelve el siguiente crucigrama:
1. unidad de materia más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus
propiedades.
2. es una teoría de la naturaleza de la materia, que afirma que está compuesta por pequeñas
partículas llamadas átomos
 observa la siguiente imagen y completa.
6. La unión de 3 y 6 forman el
7. es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio
8. parte externa de un átomo, región que rodea al núcleo atómico, y en
la cual orbitan los electrones.
9. Son espacios volumétricos que tienen una forma y tamaño
determinado cada uno puede alojar como máximo dos electrones.
10. Es la partícula más pequeña que presenta todas las propiedades físicas y químicas de una
sustancia
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FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado sobre cómo está constituida la materia.
Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba formada por
pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas
partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las
cualidades
de
ser
eternos,
inmutables
e
indivisibles.
Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y
transcurrieron cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en
consideración.
Año
Científico
siglo
VI a. C
Demócrito y Leucipo
Descubrimientos experimentales
Modelo atómico
Los griegos creían que todos los átomos
Todas las cosas están compuestas de partículas
estaban hechos del mismo material pero
diminutas, invisibles e indestructibles de materia
tenían diferentes formas y tamaños, que
pura (en griego átomo, 'indivisible'), que se
eran los factores que determinaban las
mueven por la eternidad en un infinito espacio
propiedades físicas del material.
vacío
Durante el siglo .XVIII y principios del XIX
algunos científicos habían investigado
distintos aspectos de las reacciones
químicas, obteniendo las llamadas leyes
clásicas de la Química.
1808
John Dalton
La imagen del átomo expuesta por Dalton
en su teoría atómica, para explicar estas
leyes, es la de minúsculas partículas
esféricas, indivisibles e inmutables,
iguales entre sí en
cada elemento
químico.
Demostró que dentro de los átomos hay
unas partículas diminutas, con carga
eléctrica negativa, a las que se llamó
electrones.
1897
De este descubrimiento dedujo que el
átomo debía de ser una esfera de materia
cargada positivamente, en cuyo interior
estaban incrustados los electrones.
(Modelo atómico de
Thomson.)
J.J. Thomson
Demostró que los átomos no eran
macizos, como se creía, sino que están
vacíos en su mayor parte y en su
centro hay un diminuto núcleo.
1911
Dedujo que el átomo debía estar formado
por una corteza con los electrones girando
alrededor de un núcleo central cargado
positivamente.
(Modelo atómico de
Rutherford.)
E. Rutherford
Espectros atómicos discontinuos
originados por la radiación emitida por
los átomos excitados de los elementos
en estado gaseoso.
1913
Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual
los electrones giran alrededor del núcleo en unos
niveles bien definidos.
(Modelo atómico de
Bohr.)
Niels Bohr
TEORÍA ATÓMICA MODERNA
Las distintas teorías que han surgido desde Dalton, han llegado a una serie de postulados que se
complementan entre sí, pero que poco a poco han ido evolucionado. La Teoría Atómica Moderna, es
también conocida como Teoría Cuántica, la cual llega a ser desarrollada y completada de la siguiente
manera. Las teorías de Bohr, así como los experimentos de Rutherford, además de Franks y Hertz,
Goudsmit y Uhlenbeck, complementan a Planck, quien sea el primero en proponer una teoría cuántica.
Mas adelante aparece Heisenberg, quien formula la mecánica de Matrices y la teoría de Incertidumbre;
Broglie que crea la Mecánica Ondulatoria, además Schrödinger viene a comprobar que todas estas se
unen en una sola, a la que se le llamó Mecánica Cuántica, que es la aplicación misma de la Teoría
Cuántica. La Mecánica Cuántica la forman: Mecánica de matrices, Teoría de incertidumbre y Mecánica
ondulatoria.
RESUMEN
Planck: (1900) Ideó y propuso la Teoría Cuántica, incompleta pero sobre la que se basó la TAM.
Creando una fórmula matemática que describiera las curvas reales con exactitud que se generaban con
los electrones.
Heisenberg: (1926), Propone las orbitales y rechaza a Bohr por ser inaplicable. Crea la Mecánica de
Matrices y la Teoría de Incertidumbre.
Broglie: (1924) Sugirió la Mecánica Ondulatoria.
Schrödinger: (1926), Dijo que la Mecánica de Matrices y la Mecánica Ondulatoria explicaban lo mismo
desde distintos puntos de vista. Creó una ecuación como la de Bohr pero que desarrollaba los números
cuánticos. A la que se le llamó Mecánica Cuántica, todo esto con las bases de Planck y Apoyado en la
Teoría de Incertidumbre.
DATO EXTRA: fue hasta 1931 que Chadwick descubrió que el núcleo estaba formado de neutrones y
protones, (se decía de protones pero no de ambos.)
Principio de Incertidumbre: Heisenberg, decía que es imposible conocer la posición exacta y la
velocidad de una partícula al mismo tiempo. (electrón).
Mecánica Ondulatoria: Desarrollaron una ecuación de onda para describir las propiedades ondulatorias
de un electrón. [se mencionan algunos puntos de el subtema de los prin componentes. De la mec ond.]
Mecánica de Matrices: Introdujo matrices infinitas para representar la posición y el momento lineal en el
interior del átomo, también energía o momento angular.
Mecánica Cuántica: Viene a ser el conjunto de reglas y leyes que van a ayudar a determinar la posible
región u orbital donde existe mayor posibilidad de encontrar a algún electrón. Más profundamente puede
conocer bastantes cosas de un electrón (energía, angulación, pero es mas complejo).
Teoría Atómica Moderna ó Teoría Cuántica: Son las leyes que van a determinar la posible posición de
un electrón, así como conocer los 4 números cuánticos de ellos, y las características de ellos y la forma
en que va a estar estructurado el átomo
En 1916, Sommerfeld perfeccionó el modelo atómico de Bohr intentando paliar los dos principales defectos de éste.
Para eso introdujo dos modificaciones básicas: Órbitas casi-elípticas para los electrones y velocidades relativistas.
En el modelo de Bohr los electrones sólo giraban en órbitas circulares. La excentricidad de la órbita dio lugar a un
nuevo número cuántico: el número cuántico azimutal, que determina la forma de los orbitales, se lo representa con
la letra l y toma valores que van desde 0 hasta n-1. Las órbitas con:




l = 0 se denominarían posteriormente orbitales s o sharp
l = 1 se denominarían p o principal.
l = 2 se denominarían d o diffuse.
l = 3 se denominarían f o fundamental.
EL ÁTOMO
EL átomo es la unidad más pequeña de un elemento
químico que mantiene su identidad o sus propiedades y
que no es posible dividir mediante procesos químico.
Un átomo está formado por un núcleo central y una corteza compuesta por
órbitas. El núcleo de cada elemento químico contiene una determinada
cantidad fija de partículas denominadas “protones”, con carga eléctrica
positiva, e igual cantidad de otras partículas denominadas “neutrones”, con
carga eléctrica neutra
La suma total de protones presentes en el núcleo representa el número atómico que le corresponde a
cada átomo en particular, lo que le confiere, a su vez, propiedades físicas y químicas diferentes al resto
de
los
otros
elementos
contenidos
en
la
Tabla
Periódica.
Cada sustancia química o elemento, además del número atómico propio que lo identifica y caracteriza,
posee también peso atómico y un nombre común. Es decir, cualquier átomo de un elemento que
contenga, por ejemplo, un solo protón en su núcleo, será identificado siempre como un átomo de
hidrógeno (H); si contiene 8 protones el elemento será oxígeno (O), mientras que si contiene 29 protones
el
elemento
será
identificado
como
cobre
(Cu).
El motivo por el cual Moseley reorganizó el lugar que ocupan los elementos en la Tabla Periódica por su
número atómico y no por su peso atómico como había propuesto en un principio Mendeleev, se debe a
que algunos elementos, como el hidrógeno, se pueden encontrar con diferentes pesos atómicos, en lo
que se denomina "isótopos" de un elemento. Esa variación en el peso se debe a que los átomos de los
isótopos poseen mayor cantidad de neutrones en su núcleo que los que contiene el elemento que les da
origen. En el caso del hidrógeno, por ejemplo, cuando posee 1 neutrón de más en su núcleo se denomina
"deuterio" y cuando posee 2 pasa a llamarse "tritio". Por tanto, el deuterio y el tritio son isótopos del
hidrógeno.
Átomo
de
hidrógeno
(H).
Contiene un solo protón en el. núcleo
central. Por tanto, su. número
atómico. es "1".
Átomo
de
cobre
(Cu).
Contiene 29 protones en el< núcleo
central, por lo que su. número
atómico es "29".
El átomo posee también una corteza o nube de partículas girando constantemente alrededor de su núcleo
central denominadas “electrones”, que tiene carga eléctrica negativa (–). En el átomo la nube de
electrones se encuentra distribuida en una o varias capas u órbitas cuyo número varía de acuerdo con la
cantidad total de electrones que correspondan a un átomo en específico.
Un átomo se considera normal, es decir, en estado eléctricamente neutro, cuando su núcleo contiene la
misma cantidad de protones (con signo positivo), que de electrones (con signo negativo) girando a su
alrededor en sus correspondientes órbitas.
LA DISTRIBUCIÓN DE ELECTRONES
Con el modelo atómico de Bohr sólo se podía explicar el espectro del átomo de hidrógeno. Hacia 1920 se
introdujeron modificaciones y se desarrollaron nuevos modelos atómicos.
De acuerdo con este nuevo modelo, alrededor del núcleo hay capas o niveles de energía:
- En la primera capa se sitúan, como máximo, 2 electrones.
- En la segunda capa se sitúan, como máximo, 8 electrones.
- En la tercera capa se sitúan, como máximo, 18 electrones.
Número atómico (Z): Es el número de protones de un átomo. Se representa con la letra Z y se escribe
como subíndice a la izquierda del símbolo del elemento: ZX. Ejemplos: 1H, 8O, 26Fe.
Masa atómica (A): Es la suma del número de protones y del número de neutrones de un átomo. Se
representa con la letra A y se escribe como superíndice a la izquierda del símbolo del elemento: AX.
Ejemplos: 1H, 16O, 56Fe.
Símbolo: Es la letra o las dos letras que se emplean para representar los elementos químicos.
ELEMENTO OXIGENO
SIMBOLO: O
CANTIDAD DE PROTONES: (p+)= 8
CANTIDAD DE ELECTRONES: (e-)= 8
CANTIDAD DE NEUTRONES: (n)= 8
NUMERO ATOMICO (z)= 8
MASA ATOMICA (A)= 16
En resumen, la perdida o ganancia de electrones transforma los átomos neutros en átomos portadores de
carga eléctrica positiva o negativa. estos átomos se llaman iones.
ION es un átomo con carga eléctrica.
Son iones por ejemplo: Cl-1,Na+2,N-3,O-2,Ca+2,Al+3.
El ion que tiene carga negativa se llama anión.
El ion que tiene carga positiva se llama catión
*Clasifica los iones mencionados según sean aniones o cationes
EJERCITACIÓN
1. Referente al átomo de fosforo:
 cual su Z
 Cuantos protones tiene su núcleo
2. Señala las afirmaciones correctas:
1.
El número másico de un átomo es la suma del número de protones, neutrones y electrones
2.
Todos los átomos de un mismo elemento químico tienen el mismo número de neutrones
3.
Los isótopos de un elemento químico tienen el mismo número atómico
4.
Los isótopos de un elemento químico tienen el mismo número másico
5.
Los isótopos de un elemento químico tienen distinto número de neutrones
3. completa los textos con las siguientes palabras claves: diferentes - electrones- elementos neutrones - neutrones - Número atómico Número másico - protones- protones –protones - protones
(1)______________ es el número de (2)______________ que contiene el núcleo,
coincide con el número de (3)______________ sólo si el átomo es neutro.
Los (4)______________ se caracterizan por su número atómico; es decir, por el número
de (5)______________ del núcleo. Átomos con diferente número de protones
pertenecen a elementos (6)______________.
(7)______________ es el número de nucleones del núcleo atómico; es decir, la suma
total de (8)______________ y (9)______________ del núcleo.
Átomos de un mismo elemento que tienen diferente número de (10)______________ se
denominan isótopos de dicho elemento. Los isótopos de un elemento siempre tienen el
mismo número de (11)______________.
WEB-GRAFÍA
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www.concurso.cnice.mec.es
http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0280-01/ejem3-parte1.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:HAtomOrbitals.png
http://es.wikipedia.org/wiki/Categor%C3%ADa:Modelos_at%C3%B3micos
http://www.alipso.com/monografias/2285_teoriaatomicamoderna/
http://www.asifunciona.com/quimica/af_atomos/af_atomos_3.htm