WEBQUEST-MODELOS ATOMICOS

COLEGIO RESTREPO MILLAN JORNADA NOCTURNA QUIMICA INORGANICA

LECCIONES EN LA WEB MODELOS ATOMICOS

INTRODUCCION Está a punto de embarcarse en un viaje extraordinario que lo llevara hasta el centro de la ciencia. Vera como como los principi principios os de la quími química ca se fundam fundament entan an en el compor comportam tamien iento to de los átomos átomos y las moléculas, comprenderá como desde la química se contribuye al conocimiento de la más maravillosa propiedad de la materia: LA VIDA. Usted será capaz de observar un objeto cotidiano, averiguar su composición en términos de átomos y entender como dicha composición determina sus propiedades. OBJETIVO GENERAL Reafirmar Reafirmar conceptos conceptos básicos de la estructura estructura atómica, atómica, clasificaci clasificación ón de los elementos, elementos, propiedades propiedades de los metales y no metales, propiedades periódicas, enlaces químicos; con el fin de lograr una mejor comprensión de los fenómenos físico- químicos que suceden a nuestro alrededor.

INDICADORES DE LOGRO 1. Diferencia Diferencia modelos modelos atómicos atómicos y el el modelo cuántico cuántico como como base de la químic química a moderna. 2. Interpreta Interpreta el desarroll desarrollo o histórico histórico de la tabla tabla periódica periódica y su influenci influencia a en la actualidad. actualidad. 3. Establece Establece relaciones relaciones entre entre la notació notación n espectral espectral de los los elementos elementos y su su ubicación ubicación en la la tabla periódica.

¿Qué estructura tiene un átomo? Nos dedicaremos a la búsqueda de una explicación a la estructura atómica como uno de los mejores ejemplos del desarrollo de la ciencia. El desarrollo de un concepto referente al átomo como pequeña porción de un elemento que conserva la naturaleza y propiedades características de éste, se llegó al descubrimiento de sus partículas fundamentales.

El modelo atómico de Bohr considera al átomo como un sistema solar en miniatura, en el cual el núcleo corresponde al sol y los electrones a los planetas. Los electrones nunca se chocan debido a que posen difere diferente ntess nivele niveless de energí energía a (K,L,M (K,L,M,N, ,N,O,P O,P y Q.); Q.); el valor valor energé energétic tico o de estos estos nivele niveless va aument aumentand ando o a medida que se aleja del núcleo. En 1916, Arnold Sommerfeld modifica el modelo atómico de Bohr, en el cual los electrones sólo giraban en órbitas circulares, al decir que también podían girar en ORBITAS ELIPTICAS. ¡Bienvenido al mundo de la química! [email protected]

Docente : Lic. MsC. Gladys García Benavides e-mail:


En 1923 Louis De Broglie , sugirió que los electrones tenían tanto propiedades de ondas, como propiedades de partículas, partículas, esta propuesta constituy constituyó ó la base de la "MECÁNICA "MECÁNICA CUÁNTICA" CUÁNTICA" A consecuencia consecuencia de este comportamiento dual de los electrones (como onda y como partícula), surgió el principio enunciado por WERNER HEISENBERG (1926), conocido también como "PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE", que dice:

"es imposible determinar simultáneamente y con exactitud, la posición y la velocidad del electrón" Para solucionar este este problema surge un nuevo concepto, concepto, "EL ORBITAL ATÓMICO"

ORBITAL ORBITAL ATÓMICO: es la región del espacio en la cual existe mayor probabilidad de encontrar al electrón. Principio de Exclusión de Pauli :

“Dos electrones del mismo átomo no pueden pued en tener los mismos números cuánticos idénticos y por lo tanto un orbital no puede tener más de dos electrones”.

¿Cuál es el modelo actual del átomo? Podemos decir que la mecánica cuántica moderna surge hacia 1925 como resultado del conjunto de trabajos realizados por Heisenberg, Schrödinger, Born, Dirac y otros, y es capaz de explicar de forma satisfactoria no sólo, la constitución atómica, sino otros fenómenos fisicoquímicos, además de predecir una serie de sucesos que posteriormente se comprobarán experimentalmente. La mecánica cuántica se basa en la teoría de Planck, y tomo como punto de partida la dualidad ondacorpúsculo de Louis De Broglie y el principio de incertidumbre de Heisenberg.

Activ Act ivida idad d 1: Pulsar clic en el siguiente enlace: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.ht m 1. Identificar las características características de los modelos atómicos propuestos por. Dalton, Thomson, Rutherford y

Bohr. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/estructura.ht http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curs o/materiales/atomo/estructura.ht m 2. Según el anterio anteriorr enlace, enlace, que signifi significa ca Numero Numero atómico atómico y masa masa atómica? atómica? 3. Que son son los los isot isotop opos os? ?

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4. Un átomo de volframio (W) tiene 74 7 4 protones y 108 neutrones. ¿Cuál es su representación adecuada? 5. Resolver Resolver las las activid actividades ades propuestas propuestas en el enlace. enlace.

Pulsar clic en el siguiente enlace: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/celectron.ht m 6. Practica en tu cuaderno de apuntes realizar la notación espectral de los elementos representativos del

tercer periodo y compara el resultado con el obtenido en el enlace anterior. El modelo actual del átomo de explica en termino de los números cuánticos. http://ntic.educacion.es/w3//eos/MaterialesEducativos/mem2000/tablap/tabla/configuracion.htm

Activ Act ivida idad d 2: 1. Realizar Realizar la notaci notación ón espectral espectral para los los siguiente siguientess elementos: elementos: F, Na, C, Al, Al, Cl y I; indicar indicar el grupo grupo y el el periodo al que pertenecen. 2. El fósforo fósforo y calcio calcio tienen número número atómico atómico 15 y 20, respect respectivame ivamente. nte. Decir Decir a qué grupo grupo y periodo pertenecen. a) Indicar periodo 3. Cierto elemento tiene una configuración electrónica de 1s 2 ,2s2 ,2p6 ,3s2 ,3p6 ,3d10,4s2 ,4p2 y grupo al que pertenecen b) Determinan su valencia c) Identificar el elemento.

¿Quién construyo la Tabla Periódica Moderna? El descubrimiento de un gran número de elementos, indujo a los químicos a buscar una clasificación para ellos con el objeto de facilitar su conocimiento y su descripción sistémica en función de sus analogías y diferencias. La tabla periódica en cualquiera de sus formas es una representación racional y sistémica de las propiedades de los elementos químicos, y su fundamento es la ley periódica.

Actividad 3: 1. Consultar los aportes presentados por Döbereiner, Chancourtis, Newlands, respecto a la Tabla

Periódica. Disponible en http://ntic.educacion.es/w3//eos/MaterialesEducativos/mem2000/tablap/tabla/historiaelementos.htm 2. Quién fue Mendeleieve? Visita la siguiente página: ¡Bienvenido al mundo de la química! [email protected]



http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Mendeleiev/BioMendeleiev.htm Con base en la ruta de Mendeleiev responder: 4. Cuál fue su principal aporte a la tabla periódica moderna.

Apreciado estudiante; en esta etapa del periodo académico académico ya debes saber los símbolos y nombres de los elementos representativos de la tabla periódica. Repasa pulsando clic en : http://ntic.educacion.es/w3//eos/MaterialesEducativos/mem2002/quimica/ http://www.thatquiz.org/es-m/

¿Cuáles son las Propiedades Periódicas? Dentro de la tabla existen una serie de propiedades de los elementos que experimentan una variación al desplazarse a través de cada grupo o de cada periodo. Estas son: el radio atómico, la energía de ionización, la afinidad electrónica y la electronegatividad. Observar el siguiente enlace: http://www.cobach-elr.com/academias/quimicas/Quimica1/Propiedadesperiodicas.swf

Radio Atómico: El volumen de un átomo es función del radio, el elemento químico con mayor radio atómico es el Rubidio y el de menor es el Fluor. El potencial de ionización es la energía necesaria para remover un electrón de un átomo neutro y formar un ión positivo. Aumenta en forma inversa al radio atómico. M

+ Energía de Ionización - M +

+ e (-)

La electronegatividad de un elemento mide su capacidad para atraer electrones, cuando está químicamente combinado con otro átomo. La electronegatividad sirve para predecir el tipo de enlace y sus propiedades e indicar la estabilidad de los compuestos.

Afinidad Electrónica, es la energía liberada al adicionar un átomo neutro. Varía en la misma forma que el potencial de ionización dentro de los grupos y los periodos. Los elementos con las afinidades electrónicas más altas son los situados cerca del oxígeno, el flúor y el cloro. A

+

1e



A-

+ energía

Actividad 4 1. Indicar cuál es el elemento más electronegativo de la tabla periódica. 2. Definir la relación entre electronegatividad y potencial de ionización. ¡Bienvenido al mundo de la química! [email protected]



3. Determinar cómo es la electronegatividad en los metales. 4. Encontrar los tres elementos de mayor volumen en la tabla periódica? 5. Consultar cuál es la importancia del enlace químico

¿Cómo se enlazan los átomos? Las transformaciones químicas no son más que el rompimiento y formación de enlaces entre los átomos que constituyen la materia. El enlace químico es la fuerza que mantiene unidos los átomos en un compuesto o en una mezcla. El enlace se efectúa por medio de los electrones de valencia de cada átomo. Los átomos al combinarse ganan, pierden o comparten electrones tratando de adquirir una estructura de gas noble con 8 electrones en su nivel exterior (regla del octeto) El enlace iónico es característico característico las sustancias inorgánicas o minerales y el enlace covalente covalente es propio de los compuestos orgánicos.

Enlace Iónico: es la fuerza electrostática que atrae las partículas con carga eléctrica opuesta. El enlace icónico se forma cuando un átomo gana o pierde uno o más electrones. La pérdida La pérdida de un electrón por un átomo produce un ion positivo o catión: X



M+

+

e

Mientras que la ganancia de un electrón produce un ion negativo o anión: M

+ e



M-

Un átomo de Sodio dona un electrón a un átomo de Cloro para formar los iones sodio y cloro. El átomo de cloro es más electronegativo que el de sodio y se lleva al electrón, quedando con carga negativa. enlace covalente covalente se se origina origina cuando los los átomos tienen comport comportamien amiento to parecido, parecido, Enlace Covalente: Un enlace presenta una tendencia a ganar y perder electrones. En estas condiciones los electrones son compartidos entre los átomos. Se forma entre átomos que tienen la misma electronegatividad o muy próxima. ¡Bienvenido al mundo de la química! [email protected]



El enlace se puede representar mediante formulas electrónicas (o estructuras de Lewis).

En este enlace cada uno de los átomos aporta un electrón. Los orbitales de las capas de valencia de ambos átomos se combinan para formar uno solo que contiene a los 2 electrones.

Enlace Metálico: Los objetos metálicos de hierro, cobre, aluminio, etc., deben tener sus átomos unidos de alguna forma. Pero... ¿cómo? Los átomos de un metal quieren perder sus electrones electrones de valencia. Así se convierten en iones positivos que se ordenan formando una red metálica. metálica. ¿Dónde van a parar estos electrones? Se encuentran en medio de la red, formando una nube electrónica que actúa de pantalla frente a las repulsiones que los cationes ejercen entre sí. Actividad 5 1. Representar los siguientes enlaces indicando el tipo de enlace que presenta: a) Entre litio y cloro b) Entre sodio y flúor c) Entre calcio y oxígeno 2. Escribir el tipo de enlace que se presenta en los siguientes compuestos: a) HCL

b) HBr

c) CaO

d) F2

3. Representar las siguientes moléculas utilizando las estructuras de Lewis: a) NH3

b) N2

c) CO2

d) HClO e) NaCl f) BaCl2

Lectura Complementaria

El enlace metálico y su importancia la podemos ver en el hecho de que las 3/4 partes de elementos del sistema periódico son metales. El papel que estas sustancias han tenido en el desarrollo de la humanidad humanidad es tan importante importante que incluso se distingue distingue entre la edad de piedra, la edad del bronce y la del hierro. De los 90 elementos que se presentan en la naturaleza algunos metales como el sodio y el magnesio, pueden extraerse de los océanos donde se encuentran disueltos. Los demás metales se suelen obtener a partir de depósitos minerales que se hallan encima o debajo de la superficie terrestre. Algunos metales son tan poco reactivos que es posible encontrarlos directamente en forma elemental, este es el caso del oro, la plata y el platino. Otros se encuentran formando parte de distintos compuestos químicos. En general presentan propiedades muy peculiares que los han ¡Bienvenido al mundo de la química! [email protected]



diferenciado diferenciado desde hace siglos de las restantes sustancias, sustancias, tales como: ser excelentes excelentes conductores del calor y la electricidad en estado sólido, ser fácilmente deformables (lo que permite trabajarlos y fabricar con ellos objetos de distintas formas). Por otra parte suelen presentarse como sólidos de dureza variable, con muy diversos puntos de fusión y ebullición (el galio, por ejemplo, funde a 2978° mientras que otro metal, el tantalio, lo hace a casi 3000°). PÁGINAS ELECTRONICAS ELECTRONICAS DE INTERÉS PARA AMPLIACIÓN DE TEMAS: http://ntic.educacion.es/w3//eos/MaterialesEducativos/mem2000/tablap/tabla/historiaatomo.htm http://ntic.educacion.es/w3//eos/MaterialesEducativos/mem2000/tablap/tabla/leyperiodica.htm http://www.fortunecity.com/campus/dawson/196/expthoms1.htm http://www.eis.uva.es/~qgintro/sisper/tutorial-05.html http://pse.merck.de/merck.php?lang=ES

http://www.lenntech.es/periodica/elementos/index.htm

ÉXITOS…. y recuerda… Todo triunfo en la vida es fruto del esfuerzo y la constancia.

Hasta pronto... Gladys García Benavides Docente, e-mail: [email protected]

¡Éxitos en el emocionante camino del saber!

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