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Liceo de Química 1º m Profesora Paola
GUÍA Nº1: MODELOS ATÓMICOS ...Naturaleza Eléctrica de la Materia
La electricidad fue por primera vez observada por Thales de Mileto en el siglo VI a.C. Frotó un tr ámbar con un paño y vio como las briznas (pastos secos, plumas, etc) se adherían al ámbar u frotado. El término electricidad deriva de la palabra griega “elektrón” nombre “elektrón” nombre que designaba al ámba
La electricidad está presente en algunas partículas partículas subatómicas. subatómicas. La partícula partícula más ligera ligera que lleva eléctrica es el electrón, que transporta una unidad de carga.
ORÍGENES DE LA TEORÍA ATÓMICA
Las primeras teorías atómicas, atómicas, remontan remontan al siglo V a.C. Cuando Cuando Leucipo y Demócrito, sugería Universo (así como toda la materia) estaba formada por partículas indivisibles , a las que llamaron sin; tomos: división). Demócrito Demócrito creía que estas partículas partículas se hallaban hallaban en constante constante movimiento, movimiento, qu unirse entre sí en combinaciones estables. Propuso que: “Las diversas sustancias resultan de los tamaños, formas y arreglos de estos átomos”.
MODELO ATÓMICO DE DALTON En 1808, de acuerdo a Leucipo y Demócrito y, en base a evidencias científicas de: Lavoisier y, observaciones propias, el inglés John Dalton propuso los postulados de su Teoría atómica: atómica: 1.
Toda la Materia está formada por átomos.
2.
Los Los átom átomos os son son par partí tícu cula las s indi indivi visi sibl bles es e inv invis isib ible les. s.
3.
Los Los áto átomo mos s de de un un ele eleme ment nto o son son igual iguales es entr entre e si. si. (Es decir presentan igual masa e iguales propiedades)
4.
Los Los camb cambio ios s quím químic icos os cor corre resp spon onde den n a una una reor reorde dena naci ción ón,, combinación o separación de átomos.
5.
Los átomos átomos que form forman an los los comp compuest uestos os son son de de dos o más más clase clases s difer diferent entes. es.
Los compuestos son el resultado de la combinación o, asociación de átomos y estas asociac átomos pueden volver a separarse.
6.
Los átomos al combinarse o al volver a separarse no pierden su identidad, es decir no expe transformaciones. Los átomo átomos s que form forman an los los compue compuesto stos s están están en una una relaci relación ón de nú ros ethis nteros ros sencill illos. os. Sign upnúme tomeros vote onente titley senc
Not otra usefulsustancia, con reacciona reacciona sustancia, form Por ejemplo Si una sustancia formada por átomos de A, Useful átomos de B, puede hacerlo en las siguientes combinaciones:
1 átomo de A se asocia con 1 átomo de B para formar AB
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Composición Definida Definida o Constante Constante En 1801 el francés Joseph Proust establece la Ley de la Composición dice que un compuesto contiene siempre los mismos elementos en la misma proporción de ma expresada de otra manera, cuando dos elementos se combinan para dar un determinado compu hacen siempre en la misma relación de masas:
DESCUBRIMIENTO DE LAS CARGAS NEGATIVAS
Crookes diseño un aparato llamado “Tubo de Rayos Catódicos” , también conocido como Tubo de C Es un hecho experimental: Cuando en un tubo de vidrio que contiene un gas, a baja presión y, se aplic voltaje, fluye una corriente eléctrica a través de él. Asociado a este flujo eléctrico, el gas encerrado e emite unos rayos de luz de colores, denominados Rayos Catódicos, que son desviados por la a campos eléctricos y magnéticos.
Stoney sugirió por primera vez la existencia de una “unidad natural de electricidad” a En 1874 Stoney sugirió llamó electrón, pero no pudo demostrar la existencia de estas partículas.
Luego, mediante un estudio cuidadoso de esta desviación, Sir Joseph John Thomson demostró en los rayos estaban formados por una corriente de partículas cargadas negativamente, que llamó electro
Arriba Tubo de Rayos Catódicos, Thomson A la derecha Experimento de Millikan 8 C/g. Thomson determinó para el electrón, la relación carga/masa = -1,76x10 Sign up to vote on this title
Por otra parte Millikan determinó la carga del electrón mediante su experimento de gotas suspen Useful Not useful -19 aceite. Obtuvo un valor de –1,6x10 C. Ambos trabajos permitieron determinar la
masa del electrón:
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En 1886, 1886, Eugene Eugene Goldstei Goldstein n observ observó ó que al trabaj trabajar ar con un tubo tubo de descarga de cátodo perforado, en d irección opuesta a los rayos Catódicos, se desprendía una radiación. Estos rayos se denominaron Rayos Canales y resultaron ser partículas con carga positiva producto del choque de los rayos catódicos con los átomos de los gases residuales en el tubo. Al utilizar Hidrógeno de gas residual, se logró determinar la relación de lo cual se desprende que la masa del protón es 1,67x1024 g.
carga/masa para el protón 9,58x
DESCUBRIMIENTO DE LAS PARTICULAS RADIOACTIVAS
Las reacciones químicas en general implican cambios en la estructura electrónica externa de los á moléculas. Por otra parte, los núcleos atómicos cambian de posición uno respecto a otro, pero estructura interna . También hay reacciones químicas en que los componentes de los núcleos part algunas transformaciones en los cuales los productos finales no contienen los mismos elementos en lo reactivos. Estos cambios se estudian en el área de la denominada Química Nuclear . En 1896 el fisicoquím fisicoquímico; ico; Antoine Henry Bequerel, Bequerel, científic científico o francés, francés, mientras mientras estudi estudiaba aba las propie propiedad dades es de alguno algunos s minera minerales les,, entre entre ellos ellos sales sales de uranio uranio encontró que emitían cierta radiación con mayor poder de penetración que los rayos X, los cuales velaban una placa fotográfica aun cuando estuvieran cubiertas y a oscuras. En un comienzo, Becquerel pensó que las sales de uranio eran fosforescentes, es decir, que después de ser expuestas a los rayos solares, emitían los rayos que acabab acababa a de descub descubri rirr Roentg Roentgen. en. Para Para verifi verificar car esta esta hipót hipótesi esis, s, mantu mantuvo vo en la oscuridad, durante varios meses, las sales de uranio y comprobó que no había disminuido la capacidad de éstas de ennegrecer las emulsiones fotográficas.
De esto dedujo que la radiación emitida por las sales de uranio no era debida a un fenómeno de fosfor y que no dependía en absoluto de excitaciones previas. Observó también que el aire que rodea a las hacía más conductor, como lo mostraba el hecho de que un electroscopio próximo a las sales se desca
En el año 1898, G. C. Schmidt y M. Curie, independientemente, encontraron que el Torio emitía radiac mismo tipo que el uranio. En Julio del mismo año Marie y Pierre Curie, pudieron aislar de una ton pechblenda pechblenda (contiene (contiene 80% de óxido de uranio U3O8) un gramo de un nuevo elemento que era más r que el uranio, al cual bautizaron con el bautizaron con el nombre de Polonio. Seis meses más matrimonio Curie descubrió otro elemento radioactivo hasta entonces desconocido que era 300 000 ve radioactivo que el Uranio, al cual llamaron Radio.
Actualmente se conocen unos treinta elementos radiactivos y todos ellos tienen su origen o en el urani torio. torio. Pero ¿y qué son las radiaciones radiaciones emitidas por estas sustancias sustancias radiactivas radiactivas que implican implican e espontáneo de átomos de esas sustancias en otros átomos? Sign up to vote on this title
Useful Not useful Erne Ernest st Ruth Ruther erfo ford rd logr logró ó iden identi tifi ficar car y sepa separa rarr es radiaciones, mostró que aplicando un campo magnético
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Partíc Partícula ulass alfa alfa ( ): Corriente Corriente de partículas partículas
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cargadas positivamente y que llevan una carga +2 y una masa de 4. Son núcleos de Helio (42He+2). Se mueven a una velocidad de 20 000 (m/s) Presenta una penetración en los tejidos de 0,01 cm. Pueden ser detenidas por una hoja de papel. Poseen gran poder ionizante.
Partículas beta (
): Corrient Corriente e de partículas partículas cargad cargadas as negati negativam vament ente e que tiene tiene todas todas las propiedades de los electrones de alta energía.
Se mueven a velocidades cercanas a la luz. Penetran hasta 1cm, atraviesan una hoja de papel detenidos por una lámina de aluminio de 1cm. Su poder ionizante es 1000 veces menor que las partícu
Partículas gamma (
): Es radiación electromagnética de muy alta energía (longitud de onda de 0,00
mayor que la de los rayos X. Como se trata de energía no posee ni carga ni masa. Penetración hasta atraviesan el cuerpo humano pero son detenidos por una lámina de plomo de 5 cm. La Radioactividad presenta una serie de características muy particulares como: 1. La emisión emisión de las radiaciones radiaciones es independient independiente e del hecho de encontrars encontrarse e el elemento radioactiv radioactiv libertad como sustancia simple, o formar parte de un compuesto químico.
2. La radiación radiación es independiente independiente de los factores factores que producen y aceleran otras otras reacciones reacciones quími como el calor, luz, p resión, catalizadores, etc) 3. Las radiaciones radiaciones emitidas emitidas por los elementos elementos radiactiv radiactivos, os, además de impresionar impresionar placas fotográfi fotográfi de atraves atravesar ar capas de materi materiale ales s opacos opacos,, tienen tienen la propie propiedad dad de ioniz ionizar ar gases, gases, excitar excitar fluorescencia y producir reacciones químicas.
EXPERIMENTO DE RUTHERFORD
En 1911 Ernest Rutherford y Rutherford y sus colaboradores Geiger y Marsden diseñaron un experimento que mo ideas existentes sobre la naturaleza del átomo:
Bombardearon una fina lámina de oro con partículas alfa α (núcleos de helio He+2). Observó en una fluorescente, en qué medida eran dispersadas las partículas:
La mayoría de ellas atravesaba la lámina metálica sin cambiar de dirección, ya que los átomos macizos, sino principalmente vacíos. vacíos .
Algunas partículas (las positivas), se desviaron porque pasaron por las proximidades de un
cargado positivamente , situado en el centro del átomo de o ro.
De esto se desprende que: En el interior del átomo, las partículas positivas, están separ las negativas. Sign up to vote on this title Y otras partículas no atraviesan la lamina (rebotaban), eran reflejadas hacia atrás con Not useful Useful de muy pequeños. Se dedujo que chocaban con algún corpúsculo mayor masa que la incidente.
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De sus experimentos, Rutherford, demostró que el átomo está formado por dos partes:
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1.
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Parte central, de tamaño muy pequeño, donde se encuentra toda la carga positiva y, prácticamente, toda la masa del átomo. La carga positiva del núcleo, en su experimento es la responsable de la desviación de las partículas α alfa (también con carga positiva). p ositiva).
Núcleo
Posteriormente se descubrió que el núcleo atómico también contenía los neutrones. El ne descubiert descubierto o experiment experimentalment almente e en 1932 por Chadwick, quien, quien, al bombar bombardea dearr el berili berilio o con par observó que se producían unas partículas que identificó con los neutrones predichos por Rutherford.
2.
Corteza
Es casi un inmenso vacío, comparado con el núcleo. Aquí se encuentran los electrones con masa muy y carga negativa. negativa. Como en un sistema sistema solar, los electrones electrones giran alrededor del núcleo. Los elect ligados al núcleo por la atracción eléctrica entre cargas de signo contrario. Esto explica que la mayor las partículas alfa atraviesan la lámina de oro sin desviarse.
Con sus experimentos, Rutherford demostró que: los átomos no eran macizos, sino que están vací mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo. núcleo.
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