Introducción a la Teoría Atómica
Sobre la Teoría AtómicaLa revisión de los principales hitos relacionados con la teoría del átomo tiene para elestudiante a...
Sobre el método científico     OBSERVACIÓN       HIPÓTESIS    EXPERIMENTACIÓ           N     COMPROBACIÓN      NO         ...
Los griegos y el átomoAristóteles:Completando el sistema ideado por Empédocles, establece quela materia está formada por c...
Modelos empíricosDurante el siglo XIX eminentes hombres de ciencia exploraron diversasáreas de la química relacionadas con...
Modelo de DaltonJohn Dalton recogió las observaciones propias y la de sus contemporáneos y elaboró unmodelo para el átomo....
Experimentos de electricidad Durante el siglo XVIII las investigaciones relacionadas con la electricidad avanzan a pasos a...
Alrededor de 1888 William Crookes desarrolla una serie de experimentos para estudiarla conducción eléctrica en gases.Para ...
Modelo de ThomsonBasándose en los experimentos de Crookes y en los propios desarrolla un modelo delátomo que tiene los sig...
Descubrimiento de la radiactividad              naturalA finales de 1800 y comienzos de 1900 se desarrollanuna serie de ha...
Experimento de RutherfordEn 1911 Rutherford utiliza los nuevos conocimientos obtenidos por Becquerel y los Curiepara diseñ...
Modelo de Rutherford  Las conclusiones que Rutherford obtiene de su  experimento, dan por resultado un nuevo modelo del  á...
Modelo de Rutherford
Características de las partículas           subatómicasPartícula   Carga    Masa      SímboloElectrón     -1      1/1840  ...
Número atómico (Z) y Número                 másico (A)• El Número Atómico (Z): corresponde a la cantidad de protones que p...
Simbología para Z y ASi se quiere representar un elemento cualquiera indicando su Z y A, podemoshacerlos de las siguientes...
Tipos de Átomos• Isótopos: Son átomos que tienen el mismo Z y distinto A.                                             Ejem...
Síntesis de la Clase    Modelo de    Leucipo y    Demócrito                                                        Electri...
Síntesis de la Clase                                 LA MATERIA                                                           ...
Espectros de emisión de una ondaelectromagnética
Espectros atómicos de        emisiónLos cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación, y lo hacen en forma contin...
Por el contrario, el espectro de emisión de loselementos gaseosos a baja presión no es continuo,sino que la radiación está...
Otra manera de esquematizar esta clase de espectros, se muestra en las siguientesláminas
Veamos      algunosejemplos:
Espectros de emisión del              HidrógenoEl espectro de emisión del hidrógeno es el más sencillo de todos y, por ell...
Balmer encontró una relación empírica para las longitudes de onda de las radiacionesobservadas                         1  ...
Posteriormente el físico sueco J. Rydberg (1858 – 1919), encontró una expresión matemáticaque incorporaba las relaciones e...
Introducción a la teoría atómica i parte
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Introducción a la teoría atómica i parte

  1. 1. Introducción a la Teoría Atómica
  2. 2. Sobre la Teoría AtómicaLa revisión de los principales hitos relacionados con la teoría del átomo tiene para elestudiante algunos aspectos trascendentes:  Cada teoría atómica fue el resultado de una gran cantidad de observaciones y experimentos hechos por científicos, que vivieron en la misma época y cuyos intereses en determinados aspectos de la ciencia eran muy similares. Para que se produjera el paso desde un modelo al siguiente, tuvieron que producirse ciertos avances en otras ciencias, como la física. En el proceso involucrado en el nacimiento de un nuevo modelo, el Método Científico fue la herramienta usada para tal fin. El proceso científico tiene las cualidades de ser infinito, creciente y dinámico.
  3. 3. Sobre el método científico OBSERVACIÓN HIPÓTESIS EXPERIMENTACIÓ N COMPROBACIÓN NO SI Leyes TEORÍA
  4. 4. Los griegos y el átomoAristóteles:Completando el sistema ideado por Empédocles, establece quela materia está formada por cuatro elementos: Fuego, Agua, Airey Tierra.Leucipo y Demócrito:Establecen que la materia está formada por entidades invisibles,indivisibles y eternas llamadas átomos. Estas están en continuomovimiento y colisionando entre sí.
  5. 5. Modelos empíricosDurante el siglo XIX eminentes hombres de ciencia exploraron diversasáreas de la química relacionadas con la combinación de las sustancias enlas reacciones químicas, con los gases y con la formación de compuestosquímicos.Entre ellas destacan: La ley de las proporciones simples (Ley de Proust) La ley de las proporciones múltiples (Ley de Dalton) La ley de conservación de la masa (Ley de Lavoisier) La ley que relaciona el volumen del gas con la cantidad de partículas que lo componen. (Ley de Avogadro)
  6. 6. Modelo de DaltonJohn Dalton recogió las observaciones propias y la de sus contemporáneos y elaboró unmodelo para el átomo. Este establece los siguientes enunciados:1.) Toda la materia está formada por partículas muy pequeñas, invisibles, llamadas átomos.2.) Los átomos de un mismo elemento son idénticos en todas sus propiedades, incluyendo el peso.3.) Los compuestos químicos están formados por la combinación de dos o más átomos de elementos distintos que se asocian entre si en proporciones numéricas sencillas.4.) La unión o separación de los átomos se realiza en las reacciones químicas. En ellas, ningún átomo se crea o se destruye y ningún átomo se transforma en otro.
  7. 7. Experimentos de electricidad Durante el siglo XVIII las investigaciones relacionadas con la electricidad avanzan a pasos agigantados. Al finalizar el siglo, los físicos conocerán el comportamiento de la electricidad en sólidos, líquidos y soluciones salinas. Mencionemos algunos de esos avances:•1747: Franklin establece las bases conceptuales de la electricidad.•1774: Galvani descubre una similitud entre la conducción eléctrica y el impulso nervioso.•1790: Volta desarrolla la primera pila.•1822: Ampère descubre el electromagnetismo.•1831: Faraday descubre el fenómeno de la conducción eléctrica en solución acuosa.
  8. 8. Alrededor de 1888 William Crookes desarrolla una serie de experimentos para estudiarla conducción eléctrica en gases.Para esto construye un tubo en el cual un gas a baja presión es sometido a una descargaeléctrica. Este tubo fue conocido como Tubo de rayos catódicos. Crookes descubre en este experimento la presencia de rayos de naturaleza eléctrica negativa, que posteriormente serán identificados con los electrones.
  9. 9. Modelo de ThomsonBasándose en los experimentos de Crookes y en los propios desarrolla un modelo delátomo que tiene los siguientes enunciados: 1.) la materia es eléctricamente neutra. 2.) Los átomos que forman la materia son macizos y tiene carga positiva, 3.) Los electrones están imbuidos en esta estructura, de tal forma que la carga resultante es cero. Este modelo se conoce también como Budín de pasas.
  10. 10. Descubrimiento de la radiactividad naturalA finales de 1800 y comienzos de 1900 se desarrollanuna serie de hallazgos que tendrán una repercusiónimportante en las teorías sobre la constitución de lamateria:1898: Becquerel descubreemisiones espontáneas en salesde uranio. Descubrimiento de losrayos ,  y .1902: Los esposos Curie descubrendos nuevos elementos: elPolonio y el Radio. Se acuña lapalabra Radioactividad, paradistinguir este fenómeno.
  11. 11. Experimento de RutherfordEn 1911 Rutherford utiliza los nuevos conocimientos obtenidos por Becquerel y los Curiepara diseñar un experimento que cambiará la visión que se tenía del átomo
  12. 12. Modelo de Rutherford Las conclusiones que Rutherford obtiene de su experimento, dan por resultado un nuevo modelo del átomo, que tiene las siguientes características:1.) El átomo está constituido en su mayos parte por espacio vacío.2.) En el átomo se distinguen dos partes: Núcleo y Envoltura.3.) El Núcleo está ubicado en el centro del átomo. Es de carga eléctrica positiva y enél se concentra toda la masa del átomo.4.) En la envoltura se encuentran los electrones, en cantidad suficiente paramantener la neutralidad eléctrica de la materia.5.) Los electrones giran alrededor del núcleo de la misma manera que los planetasen el sistema solar .Este modelo se conoce también como modelo planetario.
  13. 13. Modelo de Rutherford
  14. 14. Características de las partículas subatómicasPartícula Carga Masa SímboloElectrón -1 1/1840 e- Protón +1 1 p+Neutrón 0 1 n
  15. 15. Número atómico (Z) y Número másico (A)• El Número Atómico (Z): corresponde a la cantidad de protones que posee unátomo. Si el átomo está eléctricamente neutro, el Z, corresponderá al número de electrones que posee el átomo.• El Número Másico (A): corresponde a la cantidad de protones y neutrones queposee un átomo.Vale decir A  nºprotones nºneutronesY por lo tanto, nºneutrones  A  Z
  16. 16. Simbología para Z y ASi se quiere representar un elemento cualquiera indicando su Z y A, podemoshacerlos de las siguientes formas equivalentes:Sea X el símbolo de un elemento químico cualquiera, entonces A X Z ó Z X A Ejemplos: 16 1, 14, 35, 36 8O , 1H 7N 17Cl 17Cl
  17. 17. Tipos de Átomos• Isótopos: Son átomos que tienen el mismo Z y distinto A. Ejemplos: 17Cl35 y 17Cl36• Isóbaros: Son átomos que tienen distinto Z e igual A. Ejemplos: 6C14 y 7N14• Isótonos: Son átomos que tienen la misma cantidad de neutrones. Ejemplos: 5B11 y 6C12• Cationes: Son átomos que han perdido uno a más electrones. Presentan carga positiva. Ejemplos: Ba+2 y Fe+3• Aniones: Son átomos que han captado uno o más electrones. Presentan carga negativa. Ejemplos: S-2 y Cl-
  18. 18. Síntesis de la Clase Modelo de Leucipo y Demócrito Electricidad Franklin, Galvani, Volta, Faraday, Modelo de Crookes, Thomson Dalton Modelo de Mecánica Cuantica Thomson Planck, Einstein. Leyes ponderalesProust, Dalton, Avog adro, Lavoisier. Modelo de Rutherford Modelo de Rutherford- Bohr Radiactividad Becquerel, Esposos Curie. Modelo Mecano Principio de cuántico Incertidumbre. Ecuación de Onda Heisenberg, Schrödinger.
  19. 19. Síntesis de la Clase LA MATERIA ISÓBAROS ISÓTOPOS ISÓTONOS IONES ATOMOS NÚCLEO ENVOLTURANEUTRONES PROTONES ELECTRONES A Z
  20. 20. Espectros de emisión de una ondaelectromagnética
  21. 21. Espectros atómicos de emisiónLos cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación, y lo hacen en forma continua, esdecir, la radiación está formada por todas las frecuencias, desde las pequeñas a las grandes.
  22. 22. Por el contrario, el espectro de emisión de loselementos gaseosos a baja presión no es continuo,sino que la radiación está formada por algunasfrecuencias que se pueden separar por métodosópticos (usando un prisma).Un espectro de absorción atómico se caracterizaporque hay bandas faltantes
  23. 23. Otra manera de esquematizar esta clase de espectros, se muestra en las siguientesláminas
  24. 24. Veamos algunosejemplos:
  25. 25. Espectros de emisión del HidrógenoEl espectro de emisión del hidrógeno es el más sencillo de todos y, por ello, el más estudiado.Se compone de varias series de bandas, que aparecen en la zona ultravioleta, en la visible y enel infrarrojo.La primera serie que se observó fue, por razonesobvias, la de frecuencias correspondientes a laporción visible del espectro.La descubrió y estudió el físico suizo J. J. Balmer(1825 – 1898), por lo que se conoce con el nombrede serie de Balmer.
  26. 26. Balmer encontró una relación empírica para las longitudes de onda de las radiacionesobservadas 1 1 1   R   2   4 n Al estudiar la radiación no visible se detectaron otras series de líneas o rayas que se conocen,también, con el nombre de sus descubridores:Lyman, formada por radiación ultravioletaPaschen, Brackett y Pfund, formadas por radiación infrarroja
  27. 27. Posteriormente el físico sueco J. Rydberg (1858 – 1919), encontró una expresión matemáticaque incorporaba las relaciones encontradas por los otros físicos, conocida en la actualidad comola ecuación de Rydberg. 1  1 1   R  2  2    n1 n2  Donde n1 y n2 es una variable que puede tomar valores naturales, de manera que n1 < n2.Esta ecuación sólo reproduce los valores encontrados experimentalmente, pero no ofreceninguna explicación del fenómeno.

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