atomos y moleculas
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ÁTOMOS Y ÁTOMOS Y MOLÉCULASMOLÉCULAS
¿Cómo está formada la ¿Cómo está formada la materia en su interior?materia en su interior?
Desde los tiempos de la antigua Desde los tiempos de la antigua grecia ,los pensadores venían haciéndose grecia ,los pensadores venían haciéndose esta pregunta, acerca de cómo estaba esta pregunta, acerca de cómo estaba constituida la materia en su interior.constituida la materia en su interior.
DemócritoDemócrito (S.Va.c.) introduce el término (S.Va.c.) introduce el término de átomo como la parte mas pequeña de de átomo como la parte mas pequeña de la materia.la materia.
ÁTOMOÁTOMO
sinsin división división
Evolución en el estudio de Evolución en el estudio de la materia.la materia.
TEORÍA ATÓMICA DE DALTON:TEORÍA ATÓMICA DE DALTON:Trataba de explicar las leyes de la época Trataba de explicar las leyes de la época
sobre la composición de las sustancias sobre la composición de las sustancias (leyes ponderales).(leyes ponderales).
La materia está constituida por unidades La materia está constituida por unidades de pequeño tamaño denominadas átomos.de pequeño tamaño denominadas átomos.
Todos los átomos de un elemento son Todos los átomos de un elemento son iguales en masa y propiedades.iguales en masa y propiedades.
Los átomos de diferentes elementos son Los átomos de diferentes elementos son diferentes en masa y propiedades.diferentes en masa y propiedades.
TEORÍA ATÓMICA DE TEORÍA ATÓMICA DE DALTON(1766-1844).DALTON(1766-1844).
Los átomos se unen entre si Los átomos se unen entre si formando compuestos. formando compuestos.
Los átomos de cada clase suele Los átomos de cada clase suele estar en una relación numérica estar en una relación numérica constante.constante.
Los “átomos compuestos” tienen la Los “átomos compuestos” tienen la misma masa e identicas misma masa e identicas propiedades.propiedades.
CRITICA A LA TEORIA DE CRITICA A LA TEORIA DE DALTON!!!!DALTON!!!!
ÁTOMOS INDIVISIBLES ?ÁTOMOS INDIVISIBLES ?
ÁTOMOS DE UN MISMO ÁTOMOS DE UN MISMO ELEMENTO IDENTICOS EN MASA ELEMENTO IDENTICOS EN MASA Y PROPIEDADESY PROPIEDADES
??
ÁTOMOS-COMPUESTOS ?ÁTOMOS-COMPUESTOS ?
AVANCES EN EL ESTUDIO AVANCES EN EL ESTUDIO DE LA MATERIADE LA MATERIA
En la última década del siglo XIX y En la última década del siglo XIX y comienzos del XX se precipitaron comienzos del XX se precipitaron una serie de descubrimientos que una serie de descubrimientos que dejaron en evidencia la teoría de la dejaron en evidencia la teoría de la indivisibilidad atómica.indivisibilidad atómica.
Estos descubrimientos dieron lugar Estos descubrimientos dieron lugar a los diferentes modelos atómicos.a los diferentes modelos atómicos.
MODELO DE THOMSON MODELO DE THOMSON (1897).(1897).
Se basó en su experiencia ,con el tubo de Se basó en su experiencia ,con el tubo de descarga.descarga.
En el interior existe un gas sometido a una En el interior existe un gas sometido a una diferencia de potencial.diferencia de potencial.
Desde polo negativo (cátodo) se emite una Desde polo negativo (cátodo) se emite una radiación hacia el polo positivo (ánodo).radiación hacia el polo positivo (ánodo).
La radiación es emitida por el gas.La radiación es emitida por el gas.
MODELO DE MODELO DE THOMSON.cont.THOMSON.cont.
Si la radiación viaja en sentido del cátodo(-) al Si la radiación viaja en sentido del cátodo(-) al ánodo(+),su naturaleza será NEGATIVA.ánodo(+),su naturaleza será NEGATIVA.
Además estará formada por partículas discretas al Además estará formada por partículas discretas al terminar impactando en forma de chasquidos en la terminar impactando en forma de chasquidos en la placa del final del tubo.placa del final del tubo.
Se había descubierto una partícula constitutiva de Se había descubierto una partícula constitutiva de la materia :EL ELECTRÓN.la materia :EL ELECTRÓN.
MODELO DE THOMSONMODELO DE THOMSON En base a su experiencia En base a su experiencia
desarrolla su modelo del átomo desarrolla su modelo del átomo de la siguiente forma:de la siguiente forma:
El átomo posee partículas El átomo posee partículas negativas llamada electrones.negativas llamada electrones.
Intuía ,dada la neutralidad de la Intuía ,dada la neutralidad de la materia, la existencia de carga materia, la existencia de carga positiva en el átomo.positiva en el átomo.
Por tanto,anuncia que el átomo Por tanto,anuncia que el átomo es “UNA ESFERA MACIZA es “UNA ESFERA MACIZA CARGADA POSITIVAMENTE Y CARGADA POSITIVAMENTE Y EN SU INTERIOR SE EN SU INTERIOR SE DISTRIBUYEN LOS DISTRIBUYEN LOS ELECRTONES”ELECRTONES”
Simil: sandía Simil: sandía (Pepitas=electrones. (Pepitas=electrones. Fruto:átomo cargado Fruto:átomo cargado positivamente)positivamente)
DESCUBRIMIENTO DESCUBRIMIENTO PROTÓNPROTÓN
En 1886, el físico alemán Eugen En 1886, el físico alemán Eugen Goldstein, empleando un tubo catódico Goldstein, empleando un tubo catódico con un cátodo perforado, descubrió una con un cátodo perforado, descubrió una nueva radiación, que fluía por los nueva radiación, que fluía por los orificios del cátodo en dirección opuesta orificios del cátodo en dirección opuesta a la de los rayos catódicos. a la de los rayos catódicos.
Se le denominó "rayos canales".Se le denominó "rayos canales". Puesto que los rayos canales se mueven Puesto que los rayos canales se mueven
en dirección opuesta a los rayos en dirección opuesta a los rayos catódicos de carga negativa , ésta era de catódicos de carga negativa , ésta era de naturaleza positiva.naturaleza positiva.
MODELO DE MODELO DE RUTHERFORD.RUTHERFORD.
REVOLUCION EN LA REVOLUCION EN LA CONCEPCIÓN ATÓMICA DE CONCEPCIÓN ATÓMICA DE
LA MATERIA.LA MATERIA.
La experiencia de Ernest Rutherford , y La experiencia de Ernest Rutherford , y posteriormente la presentación de su posteriormente la presentación de su modelo ,invalida en gran parte el modelo modelo ,invalida en gran parte el modelo anterior y supone una revolución en el anterior y supone una revolución en el conocimiento intimo de la materia.conocimiento intimo de la materia.
Modelo de Modelo de RUTHERFORD.RUTHERFORD.
Rutherford bombardeó una Rutherford bombardeó una fina lámina de oro con fina lámina de oro con partículas alfa (núcleos de partículas alfa (núcleos de Helio, provinientes de la Helio, provinientes de la desintegración del Polonio)desintegración del Polonio)
Observó que la mayor parte Observó que la mayor parte de las partículas que de las partículas que atravesaban la lámina atravesaban la lámina seguían una línea recta o se seguían una línea recta o se desviaban un ángulo muy desviaban un ángulo muy pequeño de la dirección pequeño de la dirección inicial. inicial.
Solamente, muy pocas Solamente, muy pocas partículas se desviaban partículas se desviaban grandes ángulos, lo que grandes ángulos, lo que contradecía el modelo contradecía el modelo atómico propuesto por atómico propuesto por Thomson. Thomson.
Rutherford supuso que Rutherford supuso que dichas desviaciones dichas desviaciones provenían de una única provenían de una única interacción entre la partícula interacción entre la partícula proyectil y el átomo.proyectil y el átomo.
MODELO DE MODELO DE RUTHERFORDRUTHERFORD
RutherfordRutherford concluyó que concluyó que el hecho de que la el hecho de que la mayoría de las partículas mayoría de las partículas atravesaran la hoja atravesaran la hoja metálica, indica que gran metálica, indica que gran parte del átomo está parte del átomo está vacío vacío
El rebote de las partículas El rebote de las partículas indica un encuentro indica un encuentro directo con una zona directo con una zona fuertemente positiva del fuertemente positiva del átomo y a la vez muy átomo y a la vez muy densa de la masa. densa de la masa.
MODELO DE MODELO DE RUTHERFORD.RUTHERFORD.
Podemos mencionar que el Podemos mencionar que el modelomodelo de de RutherfordRutherford ofrecía las siguientes afirmaciones: ofrecía las siguientes afirmaciones:
El átomo esta constituido por una parte central a la El átomo esta constituido por una parte central a la que se le llama núcleo y la que se encuentra que se le llama núcleo y la que se encuentra concentrada casi toda la masa del núcleo y toda la concentrada casi toda la masa del núcleo y toda la carga positiva.carga positiva.
En la parte externa del átomo se encuentra toda la En la parte externa del átomo se encuentra toda la carga negativa y cuya masa es muy pequeña en carga negativa y cuya masa es muy pequeña en comparación con el resto del átomo, esta está comparación con el resto del átomo, esta está formada por los electrones que contenga el átomo.formada por los electrones que contenga el átomo.
Los electrones giran a gran velocidad en torno al Los electrones giran a gran velocidad en torno al núcleo, en orbitas circulares.núcleo, en orbitas circulares.
El tamaño del núcleo es muy pequeño en El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el del átomo, aproximadamente comparación con el del átomo, aproximadamente 10000 veces menor.10000 veces menor.
MODELO EN BASE A LA MODELO EN BASE A LA EXPERINECIA.EXPERINECIA.
INVALIDACION DEL INVALIDACION DEL MODELO DE THOMSON EN MODELO DE THOMSON EN BASE A LA EXPERIENCIA BASE A LA EXPERIENCIA
DE RUTHERFORD.DE RUTHERFORD.
MODELO DE BOHR.MODELO DE BOHR.
Niels Bohr(1885-1962) propuso un Niels Bohr(1885-1962) propuso un nuevo modelo atómico , a partir de los nuevo modelo atómico , a partir de los descubrimientos sobre la naturaleza de descubrimientos sobre la naturaleza de la luz y la energía.la luz y la energía.
Los electrones giran en torno al núcleo Los electrones giran en torno al núcleo en niveles energéticos bien definidos.en niveles energéticos bien definidos.
Cada nivel puede contener un número Cada nivel puede contener un número máximo de electrones.máximo de electrones.
Es un modelo precursor del actual.Es un modelo precursor del actual.
Descubrimiento del Descubrimiento del neutrón.neutrón.
Investigando las diferencias entre el número Investigando las diferencias entre el número de protones y la masa del átomo ,descubrió de protones y la masa del átomo ,descubrió una nueva partícula: EL NEUTRÓN.una nueva partícula: EL NEUTRÓN.
Poseen masa similar al protón.Poseen masa similar al protón. Sin carga eléctrica.Sin carga eléctrica. El neutrón permite explicar la estabilidad de El neutrón permite explicar la estabilidad de
los protones en el núcleo del átomo, los protones en el núcleo del átomo, manteniéndolos “unidos”, y por tanto manteniéndolos “unidos”, y por tanto justificando la no repulsión de estos en dicho justificando la no repulsión de estos en dicho núcleo, a pesar de poseer el mismo signo de núcleo, a pesar de poseer el mismo signo de carga (+).carga (+).
Modelo actual.Modelo actual.
CORTEZA electrones.CORTEZA electrones. ÁTOMO protones.ÁTOMO protones.
NÚCLEONÚCLEO neutrones.neutrones.
-Los electrones no describen orbitas definidas ,sino que se -Los electrones no describen orbitas definidas ,sino que se distribuyen en una determinada zona llamada ORBITAL.distribuyen en una determinada zona llamada ORBITAL.
-En esta región la probabilidad de encontrar al electrón es -En esta región la probabilidad de encontrar al electrón es muy alta (95%)muy alta (95%)
-Se distribuyen en diferentes niveles energéticos en las -Se distribuyen en diferentes niveles energéticos en las diferentes capas.diferentes capas.
VÍDEO RESÚMEN VÍDEO RESÚMEN (pinchar en (pinchar en imagen o icono)imagen o icono)
NUMERO ATÓMICONUMERO ATÓMICOYY
NÚMERO MÁSICO.NÚMERO MÁSICO. Número atómico (Z): Número atómico (Z):
Es el número de protones que tienen los Es el número de protones que tienen los núcleos de los átomos de un elemento. núcleos de los átomos de un elemento. Todos los átomos de un elemento tienen el Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones. mismo número de protones.
Como la carga del átomo es nula, el número Como la carga del átomo es nula, el número de electrones será igual al número atómico. de electrones será igual al número atómico.
Número másico(A):Número másico(A):Es la suma del número de protones y de Es la suma del número de protones y de neutrones.neutrones.
Numero atómico y Numero atómico y másico.másico.
La forma La forma aceptada para aceptada para denotar el denotar el numero atómico numero atómico y el numero y el numero másico de un másico de un elemento X es:elemento X es:
ISÓTOPOS.ISÓTOPOS. átomos que tienen el mismo número átomos que tienen el mismo número
atómico, pero diferente número másicoatómico, pero diferente número másico. . Por lo tanto la diferencia entre dos isótopos Por lo tanto la diferencia entre dos isótopos
de un elemento es el número de neutrones de un elemento es el número de neutrones en el núcleo. en el núcleo.
Isótopos de carbono:Isótopos de carbono:
Isótopos de hidrógeno:Isótopos de hidrógeno:
La forma más común es el hidrógeno, que es La forma más común es el hidrógeno, que es el único átomo que no tiene neutrones en su el único átomo que no tiene neutrones en su núcleo. núcleo.
IONES.IONES.
Los átomos pueden a su vez perder o Los átomos pueden a su vez perder o ganar electrones para estabilizarse.ganar electrones para estabilizarse.
Cuando un átomo gana electrones, Cuando un átomo gana electrones, adquiere un exceso de carga negativa.adquiere un exceso de carga negativa.
Formando un ión negativo o Formando un ión negativo o aniónanión ,que ,que se representa como : Xse representa como : X--
Cuando un átomo pierde electrones , Cuando un átomo pierde electrones , tiene defecto de carga negativa .O más tiene defecto de carga negativa .O más carga positiva que negativa. Formando carga positiva que negativa. Formando un ión positivo o un ión positivo o catióncatión: X: X++
IONES.IONES.
Ejemplos :Ejemplos :
2626 Fe Fe 26protones 26protones 26 protones 26 protones
26electrones 26Fe+2
24electrones30neutrones. 30neutrones
átomo de hierro catión hierro +2
DISTRIBUCIÓN DE LOS DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES EN LA ELECTRONES EN LA
CORTEZA.CORTEZA. Según modelo Según modelo
fijado en nuestro fijado en nuestro trabajo, los trabajo, los electrones se electrones se distribuyen en distribuyen en diferentes niveles, diferentes niveles, que llamaremos que llamaremos capas. Con un capas. Con un número máximo de número máximo de electrones en cada electrones en cada nivel o capa.nivel o capa.
NivelNivel Numero Numero máximo máximo de de electroneelectroness
11 22
22 88
33 1818
44 3232
55 3232
DISTRIBUCIÓN DE LOS DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES EN LA ELECTRONES EN LA
CORTEZA.CORTEZA. Así , en un elemento como el potasio en estado Así , en un elemento como el potasio en estado
neutro:neutro:
1919 K K 19 protones; 19 electrones; 20 neutrones19 protones; 19 electrones; 20 neutrones
1ªcapa : 2e1ªcapa : 2e--
2ªcapa : 8e2ªcapa : 8e--
3ªcapa : 9e3ªcapa : 9e--
DISTRIBUCIÓN DISTRIBUCIÓN ELECTRONICA(CONT.)ELECTRONICA(CONT.)
Hemos visto como Hemos visto como los átomos se los átomos se distribuyen en distribuyen en niveles o capas de niveles o capas de energía.energía.
Dentro de cada Dentro de cada nivel ,existen nivel ,existen además subniveles además subniveles con probabilidad de con probabilidad de encontrarnos encontrarnos electrones.electrones.
NivNivelel
Max Max de de ee--
subsubnivenivell
Max Max de de ee--
11 22 ss 22
22 88ss 22
pp 66
33 1818ss 22
pp 66
dd 1010
NivelNivel Max de eMax de e-- subnivelsubnivel Max de eMax de e--
44 3232
ss 22
pp 66
dd 1010
ff 1414
55 3232
ss 22
pp 66
dd 1010
ff 1414
66 1818ss 22
pp 66
dd 1010
Ejemplo : SodioEjemplo : Sodio
Por lo tanto, para el SODIO (11 Por lo tanto, para el SODIO (11 electrones), mi resultado es: 1 selectrones), mi resultado es: 1 s22 2 s2 s22 2 p 2 p66 3 s 3 s11
1º nivel: 2 electrones; 1º nivel: 2 electrones; 2º nivel: 8 electrones; 2º nivel: 8 electrones; 3º NIVEL: 1 electrón;3º NIVEL: 1 electrón; En la tabla periódica podemos En la tabla periódica podemos
leer: 2 - 8 - 1leer: 2 - 8 - 1
EJEMPLO: CloroEJEMPLO: Cloro
CLORO: 17 electronesCLORO: 17 electrones 1 s1 s22 2 s 2 s22 2 p 2 p66 3 s 3 s22 3 p 3 p55
1º nivel: 2 electrones1º nivel: 2 electrones 2º nivel: 8 electrones2º nivel: 8 electrones 3º nivel: 7 electrones3º nivel: 7 electrones En la tabla periódica podemos En la tabla periódica podemos
leer: 2 - 8 - 7leer: 2 - 8 - 7
EJEMPLO: ManganesoEJEMPLO: Manganeso
MANGANESO: 25 electronesMANGANESO: 25 electrones 1 s1 s22 2 s 2 s22 2 p 2 p6 6 3 s3 s22 3 p 3 p66 4 s 4 s22 3 d 3 d55
1º nivel: 2 electrones1º nivel: 2 electrones 2º nivel: 8 electrones2º nivel: 8 electrones 3º nivel: 13 electrones3º nivel: 13 electrones 4º nivel: 2 electrones4º nivel: 2 electrones En la tabla periódica podemos En la tabla periódica podemos
leer: 2 - 8 - 13 - 2leer: 2 - 8 - 13 - 2
Formación de iones más Formación de iones más probables.probables.
Un ión perderá o ganará electrones , hasta Un ión perderá o ganará electrones , hasta que se estabilice.que se estabilice.
La forma más común de estabilización es La forma más común de estabilización es la de formar estructuras electrónicas de la de formar estructuras electrónicas de gas noble.gas noble.
¿PORQUÉ DE GAS NOBLE?¿PORQUÉ DE GAS NOBLE?Los gases nobles son los elementos que Los gases nobles son los elementos que menos tienden a perder o ganar electrones menos tienden a perder o ganar electrones ,no reaccionan apenas, solo bajo ,no reaccionan apenas, solo bajo condiciones extremas. Por tanto todos los condiciones extremas. Por tanto todos los átomos tienden a adquirir una estructura átomos tienden a adquirir una estructura electrónica similar a la de estos.electrónica similar a la de estos.
Formación de iones más Formación de iones más probables.probables. Porque buscan lograr la estabilidad, como la Porque buscan lograr la estabilidad, como la
piedra que cae rodando por una montaña piedra que cae rodando por una montaña logra su estabilidad cuando se detiene, cada logra su estabilidad cuando se detiene, cada elemento de la tabla periódica logra su elemento de la tabla periódica logra su estabilidad cuando adquiere la estructura estabilidad cuando adquiere la estructura electrónica del gas noble(último grupo del electrónica del gas noble(último grupo del S.P.) más cercano. S.P.) más cercano.
Quedando el último nivel de energía de cada Quedando el último nivel de energía de cada uno de éstos átomos con ocho electrones.uno de éstos átomos con ocho electrones.
Excepto los átomos que se encuentran cerca Excepto los átomos que se encuentran cerca del Helio, que completan su último nivel con del Helio, que completan su último nivel con sólo dos electrones.sólo dos electrones.
Por ésta razón se denomina a ésta REGLA Por ésta razón se denomina a ésta REGLA
DEL OCTETODEL OCTETO
Ejemplos de formación de Ejemplos de formación de iones más probables.iones más probables.
1111NaNa --Podemos observar que el Nº atómico del Podemos observar que el Nº atómico del
SODIO está más cerca del Nº atómico del SODIO está más cerca del Nº atómico del Neón.Neón.
-Si el SODIO pierde un electrón (una carga -Si el SODIO pierde un electrón (una carga negativa) ,adquiere configuración de Neón.negativa) ,adquiere configuración de Neón.
-Entonces deja de ser neutro-Entonces deja de ser neutro . .
1111Na :1sNa :1s222s2s22pp663s3s1 -1 e 1 -1 e NaNa++
Ejemplos de formación de Ejemplos de formación de iones más probables.iones más probables.
1717ClCl
1717Cl=1sCl=1s222s2s222p2p663s3s223p3p55
+1electrón +1electrón
17 17 ClCl- - 1s1s222s2s222p2p663s3s223p3p66
[Ar] [Ar]