1 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

U1 T1. La constitución del átomo. Modelos atómicos

Imagen de dominio público. Atomium

¿Te suena de algo el monumento que ves en la imagen?... Es el Atomium y está en Bruselas, una de las sedes del Parlamento Europeo. Desde su construcción, con motivo de la Exposición Universal de 1958, se ha convertido en uno de los símbolos de la ciudad (como la Torre Eiffel lo es de París, o el Big Ben lo es de Londres,...). El Atomium está formado fundamentalmente por nueve enormes esferas que representan 9 átomos (de hierro, concretamente) unidos entre sí, tal y como están en un cristal de ese metal. Pero claro, seguro que alguna vez has oído o estudiado que los átomos son las partículas de las que está compuesta la materia y que sabes que los átomos no son tan grandes ¿verdad? De hecho, son muchísimo más pequeños; las esferas del Atomium son unos 150 billones de veces más grandes que los átomos a los que están representando. Pero cuando cualquier persona piensa en un átomo se le viene a la cabeza más o menos eso... una esfera, aunque no podamos fácilmente hacernos una idea de lo pequeña que es. Se atribuye al filósofo griego Demócrito, que vivió en el siglo VI A.C., ser el primero que habló de átomos. Demócrito y sus seguidores (los atomistas) pensaban que los átomos eran la unidad básica de la que está hecha toda la materia y que era indivisible. De hecho, la palabra átomo viene del griego y significa indivisible. Lejos estaban de sospechar todas las maravillas que se encierran en un pequeño átomo. Maravillas que tú... estás a punto de conocer.

06/07/2012 2:40

2 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

“La materia se puede dividir indeterminadamente en partículas cada vez más pequeñas hasta obtener unas diminutas e indivisibles, llamadas átomos" Demócrito

Imagen de autor desconocido

Actividad de Lectura En este tema te vas a acercar a la constitución interna de los átomos. Trataremos de dar respuesta a preguntas como: ¿Son los átomos indivisibles, como pensaba Demócrito?, ¿hay algo más pequeño que los átomos?, si es así... ¿cómo se organiza el interior de los átomos? Para hacerte una idea rápida de lo que vas a aprender en este tema, haciendo clic en el botón de más abajo podrás ver un vídeo que te lo cuenta de forma muy resumida.

06/07/2012 2:40

3 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

1.- Modelo de Dalton

Pre-conocimiento ¿Has oído alguna vez hablar del daltonismo? Seguro que sí. Es un defecto de la visión que padecen algunas personas y que les hace confundir ciertos colores. Lo que una persona ve de color rojo, por ejemplo, un daltónico lo ve de color azul.

Imagen de dominio público. Test de daltonismo. Mira la imagen de arriba a ver qué número ves... ¿Has visto un 825? ¿Sí? Pues entonces no eres daltónico. Pero si no es así... deberías hacerte pruebas para descubrirlo... puede que lo seas y aún no lo sepas.

Y... ¿qué tiene todo esto que ver con los átomos? Pues la verdad es que nada. Bueno, casi nada. El daltonismo se llama así en honor al primer protagonista de nuestra historia sobre los modelos atómicos: John Dalton. A la edad de 26 años, Dalton le regaló a su madre una medias que él creía eran de color azul. Pero resulta que no, que eran rojas (un color nada apropiado para una mujer de la edad de la madre de Dalton). Entonces fue cuando empezó a investigar esa incapacidad suya para distinguir algunos colores y fue el primero en hacer una descripción científica de este defecto de la visión.

Pero no es por eso por lo que tú vas a estudiar aquí a Dalton, sino porque fue él quien, después de muchos siglos de olvido, volvió a fijarse en la teoría atomista para explicar cómo y de qué estaba hecha la materia. Lo que Dalton pretendía retomando la teoría atómica era explicar ciertas regularidades que se observaban en la forma en que unas sustancias reaccionaban con otras, en las reacciones químicas. Estas regularidades, conocidas como leyes ponderales de la química, eran bien conocidas y estaban bien documentadas en la época de Dalton (siglo XIX).

06/07/2012 2:40

4 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

Algunas de las leyes ponderales, pero no las únicas, son las siguientes: Ley de conservación de la masa: Establece que en toda transformación química, permanece invariable la masa total del sistema, es decir, la masa total de las sustancias que reaccionan es exactamente igual a la masa total de las sustancias que se producen en la reacción. Ley de las proporciones constantes: Establece que cuando varios elementos se combinan entre sí para dar un determinado compuesto, lo hacen siempre en la misma proporción en masa. Pues éstas leyes tan simples, y algunas más, conocidas como Leyes Poderales, eran las leyes que se utilizaban para estudiar los procesos químicos. ¿Nada más que esto se conocía?, ¿éstas eran todas las leyes de la Química?. Pues peor aún, todas estas leyes fueron obtenidas de forma experimental, y ni tan siquiera había una teoría sobre la materia que las explicara. Si tienes curiosidad por conocer más cosas sobre estas Leyes Poderales, puedes utilizar el siguiente enlace: Leyes Poderales de la Química

Dalton sugirió que todas esas leyes de la Química se podrían explicar muy fácilmente si suponemos que la materia está formada por átomos. Imaginaba los átomos como esferas rígidas, indivisibles e indestructibles, de tal manera que los átomos de cada elemento químico eran todos iguales entre sí, pero diferentes a los de los demás elementos.

“La materia está compuesta de átomos de diferentes masas, que se combinan en proporciones sencillas para formar compuestos" John Dalton

Imagen de dominio público. John Dalton.

Actividad

06/07/2012 2:40

5 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html Las hipótesis en las que Dalton basaba su modelo eran las siguientes:

Los elementos están formados por partículas diminutas, e indivisibles llamadas átomos. Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en cualquier otra propiedad. Los compuestos químicos están formados por Imagen de dominio público. unas partículas, llamadas moléculas, todas iguales Átomo de Dalton. entre sí. Es decir, las moléculas se forman por la unión de varios átomos. En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, sólo cambia la manera en que están unidos. Las reacciones químicas son pues una redistribución de los átomos.

Pregunta de Elección Múltiple ¿Qué explica la teoría atómica de Dalton?. Los fenómenos eléctricos de la materia. Que la materia está constituida por átomos Que en el interior de los átomos hay cargas negativas. Ninguna de las anteriores es cierta.

06/07/2012 2:40

6 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

2.- Modelo atómico de Thomson

Pre-conocimiento Con este modelo tan simple de Dalton, podían explicarse de manera satisfactoria todas las leyes de la Química que se conocían. Pero pronto se encontraron evidencias de que este estupendo y simple modelo no era capaz de explicarlo todo. La acción de la corriente eléctrica sobre las sustancias hace que se descompongan en iones, los cuales tiene carga eléctrica. ¿De dónde sale esa carga eléctrica?. Si los átomos son pequeñas esferas, sin carga, la carga eléctrica sólo puede explicarse por la ruptura de los átomos, por la acción de la electricidad. Pero, si con la electricidad se rompe el átomo, ya hay algo más pequeño, y por tanto, el átomo no será ni indivisible ni indestructible.

Thomson, a finales del siglo XIX, realizó varios experimentos con los tubos de rayos catódicos, que le permitieron descubrir una partícula más pequeña que el átomo, el electrón. ¿No sabes lo que son los tubos de rayos catódicos?, ¿los de los viejos televisores?, pues si es así, pulsa en este enlace a la wikipedia donde te explicarán muy bien lo que es. Pero no entres en muchas profundidades, que los rayos catódicos no son el objetivo de estudio de este tema. Imagen de dominio público. Joseph J. Thomson.

Iniciación Interactiva a la materia. Animación deMariano Gaite Cuesta

En la anterior animación puedes observar que al aplicar una diferencia de potencial entre los extremos se produce la emisión de radiacción, en forma de luz verde, y que ésta se trasmite en línea recta. Esta radiacción se denominó rayos catódicos, por proceder del cátodo. Esto lo puedes observar pulsando el botón Apagar/Encender tubo. También puedes observar, pulsando en el botón Aplicar/quitar campo, que al aplicar un campo eléctrico, o magnético, sobre la trayectoria de los rayos, éstos se devían, lo que indica claramente que se trata de partículas cargadas negativamente.

Tras el estudio detallado de las desviaciones producidas en los tubos de rayos catódicos, se encontró que se trataba de partículas cargadas negativamente y fácilmente desviables (de poca masa). Se pudieron describir las características de un diminuto electrón.

Se encontró que el electrón era una partícula con una masa extremadamente -31

pequeña, exactamente 9,1 10

kg. También se encontró que el electrón

tenía una carga eléctrica negativa, con un valor de 1,6 10

-19

C.

Propiedades del electrón:

06/07/2012 2:40

7 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

El culombio (C) es la unidad de carga eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades. Se define como la cantidad de carga que pasa por la sección de un conductor eléctrico en un segundo, cuando la corriente eléctrica es de un 18

amperio, y se corresponde con la carga de 6,24 × 10

electrones.

-31

m = 9,1 10 e

q = - 1,6 10

kg

-19

e

C

Actividad

El electrón es una partícula constituyente del átomo, caracterizada por: Carga eléctrica negativa. Masa extremadamente pequeña.

Pues si el electrón es una partícula constituyente del átomo, ¿cómo son los átomos por dentro?.

Imagen de dominio público. Modelo de Thomson

Thomson ideó un modelo del átomo en el que suponía que era como una esfera de electricidad positiva y que los electrones, cargados Imagen de dominio público. Pudin de pasas negativamente, estaban encajados en ella, la en cantidad suficiente como para neutralizar la carga positiva.

Este primer modelo sobre la estructura interna del átomo, se conoce como "Pudin de pasas", pues los electrones están incrustados como las pasas en un pudin.

Actividad

Según el modelo atómico de Thomson el átomo está compuesto por electrones de carga negativa, incrustados en un átomo positivo, como pasas en un pudin.

Actividad de Espacios en Blanco

06/07/2012 2:40

8 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

En el modelo atómico que propuso, Thomson imaginó el como una esfera compacta de carga , en la cual se encuentran incrustados los con su carga , como el átomo es , la carga positiva se compensa con la carga negativa de los .

Averiguar la puntuación

Mostrar/Ocultar las respuestas

06/07/2012 2:40

9 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

3.- Modelo atómico de Rutherford

Pre-conocimiento

¿Sabías que Ernest Rutherford era hijo de un granjero y mecánico de Nueva Zelanda?. Desde muy joven destacó como un brillante estudiante, lo que le permitió conseguir las becas para continuar sus estudios. Así consiguió finalizarlos en el Reino Unido, donde prosiguió su actividad investigadora.

Imagen de dominio público. Ernest Rutherford

A Rutherford, se le considera el padre de la Física nuclear e hizo grandes contribuciones al mundo de la Física. Obtuvo el premio o Nobel de Química, y no el de Física, por sus aportaciones que ayudaron a comprender la estructura de la materia.

Según el modelo de Thomson, el electrón es una partícula constituyente del átomo, que tiene carga negativa. Pues si el electrón es negativo y es un componente del átomo, que es neutro neutro, es de esperar que en el átomo se encuentren también otras partículas con carga positiva. Pues si las cargas negativas son partículas, electrones, ¿por qué no van a ser también partículas las cargas positivas?

Desde luego que no transcurrieron muchos años hasta que se encontrara esta nueva partícula, el protón. Se atribuye a Rutherford el descubrimiento del protón, una partícula con una masa muy grande, comparada con la del electrón (m

-27

p

= 1,7 10

Propiedades del protón: m = 1,7 10

kg) y una carga exactamente igual a la del

electrón, pero de signo positivo (q = 1,6 10 p

-19

C).

-27

p

q = + 1,6 10 p

kg

-19

C

Actividad

El protón es una partícula constituyente del átomo, que tiene: Carga positiva y de igual valor a la del electrón. Una masa mucho mayor a la del electrón, unas dos mil veces.

06/07/2012 2:40

10 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

Actividad de Lectura Descubierta otra partícula subatómica, el protón, se tuvo de nuevo la necesidad de idear un modelo para el átomo, a fin de comprender cómo están situados los protones y los electrones en el interior del diminuto átomo. Rútherford, realizó un sencillo experimento que le permitió establecer un nuevo modelo. Pulsa en el botón que hay más abajo para ver un vídeo subtitulado donde se muestra dicho experimento.

Rutherford propuso una visión revolucionaria del átomo. Sugirió que el átomo consistía de un pequeño y denso núcleo cargado positivamente, donde se situarían los protones, rodeado de un remolino de electrones que orbitan alrededor. El átomo propuesto por Rutherford se parecía a un pequeño sistema solar con el núcleo cargado positivamente siempre en el centro y con los electrones girando alrededor del núcleo, como los planetas giran alrededor del Sol, por ello se le conoce también como modelo planetario del átomo. El átomo está constituido por un núcleo central en el que se encuentra localizada la casi totalidad de la masa y toda la carga positiva. En torno a este núcleo y a grandes distancias (relativas) de él se encuentran los electrones girando a gran velocidad para que se compense la fuerza de atracción electrostática por el núcleo positivo.

Imagen de dominio público. Modelo de E. Rutherford

Además con objeto de que el átomo sea eléctricamente neutro, la carga positiva del núcleo ha de ser exactamente igual a la carga de los electrones. Es decir, el número de protones del núcleo es el mismo que el de electrones de la corteza.

Actividad

Según el modelo atómico de Rutherford los electrones orbitan en el espacio vacío alrededor de un minúsculo núcleo atómico, situado en el centro del átomo donde se encuentran los protones.

Así pues, Este modelo resulta revolucionario, por varios aspectos: El átomo está constituido por dos partes, el núcleo, donde se encuentra toda la carga positiva y casi toda la masa y la corteza donde orbitan los electrones. Considera que el átomo está prácticamente vacío, pues, alrededor del minúsculo núcleo, giran, a grandes distancia, los diminutos electrones, resultando la mayor parte del espacio del átomo vacío. El modelo predice la existencia de una partícula aún no descubierta, el neutrón:

06/07/2012 2:40

11 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

Si en el núcleo se encuentra casi toda la masa, y en él se encuentran los protones solamente, debe faltar algo muy pesado en el núcleo, pues los átomos tiene mayor masa que la de los protones que hay en el núcleo. El modelo establece que en el núcleo se encuentran los protones. Pero ¿Cómo en un espacio tan pequeño, van a encontrarse sólo los protones, que son positivos?, tiene que haber algo más, que compense las repulsiones entre los protones en el núcleo y permita explicar su estabilidad.

Actividad de Lectura Este modelo, no obstante tiene algunas deficiencias: Cuando Rutherford postuló el modelo, no se conocía la existencia de los neutrones, por lo que estos no son considerados en el modelo. Por tanto no queda explicada adecuadamente la estructura del núcleo de los átomos. La Teoría electromagnética dice que una carga acelerada emite energía en forma de radiación electromagnética. Por lo que el electrón, que en este caso posee la aceleración radial (por describir una órbita circular alrededor del núcleo), debe emitir energía. Pero al emitir energía, el electrón debe hacerlo a costa de su propia energía cinética, lo cual originaría que fuera acercándose progresivamente al núcleo, cayendo finalmente a él. Por tanto, y según este modelo, el átomo no sería estable. Hay una continuidad en el átomo, es decir, es posible cualquier estado energético, lo cual entra en contradicción con algunas propiedades atómicas que se ponen de manifiesto cuando se estudian los espectros atómicos. Pulsando en el botón que hay a continuación, podrás ver y escuchar un vídeo donde se explican mejor algunas de esta dificultades.

AV - Actividad de Espacios en Blanco

Completa el siguiente texto con las palabras que faltan:

El modelo atómico de Rutherford propone un constituido por una parte central, llamada en la que se encuentra localizada casi toda la y toda la carga y alrededor de él, en la se encuentran los , que poseen carga .

Enviar

06/07/2012 2:40

12 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

Según el modelo de Rutherfor, ¿cuáles de las siguientes partículas se encuentran en el núcleo? Los electrones. Los protones. Los neutrones.

06/07/2012 2:40

13 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

4.- Modelo atómico de Bohr

Pre-conocimiento

¿Sabías que el profesor Niels Bohr era un amante de las "pelís" del Oeste?. Le encantaba ir a ver los "Western" con su alumnos y luego continuar con interminables charlas sobre las complicadas tramas que involucraban a indios hostiles, valientes cowboys, forajidos, sheriffs, camareras, buscadores de oro y otros personajes del viejo oeste".

Imagen de dominio público. Niels Bohr.

Según cuentan, de niño no parecía muy inteligente, y, por si fuera poco, hablaba a medias, debido a un leve defecto en el habla.

Ello no impidió a este físico danés, obtener el premio Nobel de Física por sus contribuciones a la explicación de la estructura de los átomos.

Quizás la principal dificultad del modelo atómico propuesto por Rutherford, era explicar cómo en un espacio tan pequeño como el núcleo, pueden situarse todos los protones del átomo. ¿Qué hay en el núcleo que hace que todos esos protones positivos, situados tan cerca unos de otros no se repelan?. ¿Que hay, además de los protones, en el núcleo, y que hace que sea estable?. La tercera partícula constituyente del átomo, que ya predijo Rutherford, tardó mucho en encontrarse, más de 30 años. Se descubrió por casualidad al estudiar la reacciones nucleares. La explicación de esta tardanza está en que dado que no tiene carga eléctrica, no es fácil detectarla. Esta nueva partícula, el neutrón, tiene una masa similar a la del protón (m

n

= 1,7 10

-27

kg) y no tiene carga eléctrica, es neutra.

Propiedades del neutrón: m = 1,7 10 n

-27

kg

q =0 n

Actividad

El neutrón es una partícula constituyente del átomo que tiene: una masa similar a la del protón. No tiene carga eléctrica. es una partícula neutra.

Bohr desarrolló un nuevo modelo atómico, basado en modelo planetario de Rutherford, realizando las correcciones necesarias para evitar los inconveniente que éste tenía.

06/07/2012 2:40

14 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

Su modelo está basado en tres postulados: Primer postulado: El átomo está constituido por una parte central, el núcleo, en la que se localizan los protones y neutrones, por tanto tiene la carga positiva y casi toda la masa. En torno a este núcleo, en la corteza, giran los electrones en órbitas circulares de manera que compense la atracción por parte del núcleo. Segundo postulado: El electrón sólo puede orbitar alrededor del núcleo en ciertas órbitas estacionarias, en las que no irradia energía. Es decir, sólo son posibles determinadas órbitas, en las que los electrones pueden encontrarse de forma estable, que se sitúan alrededor del núcleo como las capas de una cebolla. Las órbitas más estables, de menor energía son las más próximas al núcleo, aumentando la energía del electrón, cuando se sitúa en las más exteriores.

Imagen de dominio público. Modelo atómico de Bohr.

Tercer postulado: Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar por estados intermedios, esto implica la correspondiente emisión o absorción de energía, normalmente en forma de radiación luminosa. Cuando un electrón salta de un nivel a otro, la energía (absorbida o emitida) se corresponde con la diferencia de energía entre ambas órbitas. Por lo tanto, la emisión o absorción de energía por parte del átomo, solo tiene lugar a unas frecuencias concretas, y además las frecuencias de emisión y de absorción son idénticas.

Actividad

Bohr establece un modelo según el cual, el átomo está constituido por el núcleo, donde se encuentran los protones y neutrones y la corteza, donde orbitan los electrones en determinadas órbitas estacionarias, que se distribuyen en capas como en una cebolla. Los electrones pueden pasar de unas órbitas a otras, emitiendo o absorbiendo radiación electromagnética.

Imagen de dominio público. Átomo de litio

En el siguiente enlace accederás a un vídeo divulgativo de "El Universo Mecánico" y podrás conocer algo más sobre este modelo.

Pronto se vio que este modelo tenía algunas dificultades, por lo que fue necesario introducir nuevas correcciones a fin de salvarlas. El modelo atómico resultante se conoce como Modelo Atómico de Bohr-Sommerfeld e incluye las

06/07/2012 2:40

15 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

siguientes correcciones: Pueden existir, junto a las órbitas circulares, órbitas elípticas para los electrones, de manera que para cada valor del nivel energético, automáticamente quedaba fijado el número de posibles órbitas (circulares o elípticas). Es decir, eran posibles diferentes formas para las órbitas del electrón dentro de una capa, que posteriormente se designaron mediante las letras: s, p, d, f... Esto viene a significar que en un nivel energético, puede haber varios subniveles. Otra corrección supone que para las órbitas elípticas son posibles varias orientaciones espaciales, resultando diferentes órbitas para el electrón, todas con idéntica energía. Las órbitas de tipo s tienen una sola orientación. Es decir, en cada capa hay una sola órbita de tipos s. Las órbitas de tipo p pueden tener tres posibles orientaciones. Es decir, en cada capa hay tres órbitas de tipo p. Las órbitas de tipo d pueden tener cinco posibles orientaciones. Por lo tanto, en cada capa hay cinco órbitas de tipo d. Las órbitas de tipo f pueden tener siete posibles orientaciones. En cada capa habrá siete órbitas de tipo f. ... Finalmente se encontró que son posibles dos estados para el electrón que se encuentra en una órbita determinada, dicho de otra forma, en una órbita pueden encontrarse hasta dos electrones.

Actividad

Animación licencia GNU

El átomo está formado por un núcleo central, donde se encuentran los protones y los neutrones, y a su alrededor, en la corteza, en órbitas estacionarias, se sitúan los electrones. Estas órbitas pueden ser circulares o elípticas y tener diferentes orientaciones, y en cada una de ellas pueden situarse como máximo dos electrones.

Pre-conocimiento ¿Sabias que la mayoría de las propiedades químicas de los elementos dependen mucho de los electrones que tiene en la última capa?. Así pues, es importante, para poder predecir las propiedades de un elemento, conocer cómo se distribuyen los electrones en los niveles y subniveles del átomo, es decir, de su configuración electrónica. Así, conociendo la configuración electrónica de un átomo, podremos predecir con bastante fiabilidad cuáles serán sus propiedades. Para comprender mejor cómo se expresa la configuración electrónica es muy útil la siguiente animación, que muestra la configuración electrónica de los diferentes elementos:

06/07/2012 2:40

16 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

Iniciación Interactiva a la materia. Animación de Mariano Gaite Cuesta

Para expresar la configuración electrónica, basta con indicar el número de electrones que tiene en cada capa y como el orden en que se van llenando las órbitas es tan particular, podemos utilizar la animación anterior y finalmente contar el número de electrones en cada nivel.

AV - Actividad de Espacios en Blanco Utilizando la animación anterior, encuentra la configuración electrónica de los elementos que se indican en la tabla siguiente y completa la tabla tal como se muestra en la primera fila.

Au

1

2

3

4

5

6

2

8

18

32

18

1

Na Fe Ag Ba

Enviar

06/07/2012 2:40

17 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

Pregunta Verdadero-Falso Señalas si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. La carga del núcleo es negativa, pues allí se encuentran los electrones. Verdadero Falso La carga de un protón y de un neutrón son iguales en valor absoluto Verdadero Falso La carga eléctrica de la corteza es negativa. Verdadero Falso Según el modelo atómico de Bohr, la mayoría del espacio interior del átomo está vacío. Verdadero

Falso

Pregunta de Elección Múltiple ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas no es posible para un átomo? (2,8,1) (2,9) (2,1) ¿Cuál es la configuración electrónica del carbono (Z=6)? (2,1) (4,2) (2,4) (2,2,2)

06/07/2012 2:40

18 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

5.- Constitución del átomo

Actividad de Lectura

¿Te has hecho una buena idea del átomo?, ¿también de su tamaño?. El átomo es muy, muy, pero que muy -10

pequeño, su tamaño es del orden de 10 m, es decir: 0,0000000001 m. ¿Te haces una idea de lo pequeñito que es?. Si tomáramos 10 millones de átomos y los colocáramos juntos, uno al lado de otro, formaríamos una cadena que mediría, más o menos, un centímetro. Pero además el núcleo es aún más pequeño, Imagen de dominio público. su tamaño es 10 000 veces más pequeño Estadio centenario. que el del átomo, así que imaginate... Si el átomo tuviera el tamaño de un campo de fútbol, el núcleo tendría el tamaño de un garbanzo y los electrones serían como pequeñas motas de polvo agitadas por el viento entre los asientos. Si necesitas ayuda para hacerte una idea de las dimensiones del átomo, pulsa en el botón que hay a continuación y verás una animación en la que podrás acercarte hasta un átomo de carbono, haciendo zoom con la barra inferior.

Actividad

Las partículas fundamentales son el electrón, el protón y el neutrón, ya que son necesarias y suficientes para construir un modelo atómico aceptable y satisfactorio.

Electrón

Masa muy pequeña, depreciable respecto a la de las otras partículas. Carga eléctrica negativa.

Protón

Masa muy grande, unas dos mil veces la del electrón. Carga eléctrica positiva de igual valor que la del electrón.

Neutrón

Masa muy grande, similar a la del protón. No tiene carga eléctrica

06/07/2012 2:40

19 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html

Pregunta de Elección Múltiple ¿Cuál es la partícula elemental que tiene menor masa?. Electrón. Protón. Neutrón. ¿Qué partícula tiene carga eléctrica positiva? Electrón. Protón. Neutrón. ¿Cuál fue la última partícula elemental que se descubrió? Electrón. Protón Neutrón. Si un átomo tiene siete protones, cuatro electrones y cuatro neutrones, ¿cuántas partículas pesadas tiene?. Siete. Once. Quince.

Pues si el átomo está constituido por tres tipos de partículas: electrones, protones y neutrones, para caracterizar o representar los átomos de un determinado elemento, tendremos que indicar el número de partículas de cada clase que posee, es decir: Número atómico Z: Es el número de protones (y de electrones) que posee el átomo neutro. Número de Neutrones N: Es el número de neutrones que posee el átomo. Número másico A: Es el número de partículas pesadas que el átomo posee, es decir,el número de protones y de neutrones ( A = Z + N).

Actividad

La notación utilizada para representar los átomos es la siguiente: que puede simplificarse a la forma:

06/07/2012 2:40

20 de 20

file:///C:/Users/Belen/Desktop/QU_U1_T1_contenidos/index.html Z: número atómico. A: número másico.

Por ejemplo los siguientes átomos:

se corresponden, respectivametne con los átomos de litio(3 protones, 4 neutrones, 3 electrones), sodio (11 protones, 12 neutrones, 11 electrones) y oxígeno (8 protones, 8 neutrones y 8 electrones).

Los átomos de un elemento se caracterizan por el número de protones que tengan, independientemente del número de otras partículas que posean. Por eso tienes que comprender muy bien lo siguiente: Si el número de electrones es distinto del de protones, entonces resulta una carga neta en el átomo, es decir, tenemos un ión (monoatómico). Esto puede conseguirlo el átomo por ganar o perder electrones. Si un átomo gana electrones, tendrá menos protones que electrones, resultando una carga negativa, es decir tendremos un ión negativo, cuya carga coincidirá con el número de electrones ganados. Por ejemplo, el ión:

está constituido por 8 protones, 8 neutrones y 10 electrones.

Si un átomo pierde electrones, resultará que el número de protones será mayor que el de electrones, resultando una carga positiva igual a número de electrones perdidos. Por ejemplo, el ión: está constuido por 11 protones, 12 neutrones y 10 electrones. Cuando tenemos átomos que aunque poseen igual número de protones difieren en el número de neutrones, se dice que son isótopos.Todos los isótopos de un elemento tienen idénticas propiedades químicas y solamente difieren en las propiedades físicas que dependen de la masa, por ello se consideran un mismo elemento químico. Por ejemplo, los siguientes átomos son isótopos: los dos tienen 6 protones y 6 electrones, pero el primero tiene 8 neutrones y el segundo sólo tiene 6 neutrones.

Si ya has entendido bien la composición de los átomos, vamos a practicar con la siguiente animación. Pulsa en el botón "empezar" y construye los átomos que en la animación te va solicitando, cuando ya tengas las partículas que lo constituyen, pulsa en construir...

06/07/2012 2:40