estructura atomica

1. PAT R I C I A F U E N T E S G AT I C A
C I E N C I AS N AT U R A L E S Y Q U Í M I C A
EL ÁTOMO EN EL TIEMPO
COLEGIO SANTA BERNARDITA
TALCAHUANO
Octavos Años «A» - «B»

2. UNIDAD I:¿DE QUÉ ESTÁ CONSTITUIDA LA MATERIA?
¿CÓMO SE DESCUBRIÓ EL ÁTOMO?
• Estimados Alumnos de Octavos años «A» y «B» daremos
comienzo a la primera unidad del año 2020.
• Se trata sobre la historia en el tiempo del átomo.
• Cuando estabas en séptimo comenzamos diciendo que todo
lo que nos rodea es materia, en los estados sólido, líquido y
gaseoso. Formados por elemento y compuestos químicos. Y
encontramos a los elementos químicos que están formados
por pequeñas moléculas, invisibles al ojo humano, que de
ahora en adelante llamaremos ÁTOMOS.
• Te invito a conocer la historia en el tiempo del átomo.

3. ¿CÓMO SE DESCUBRIO EL ÁTOMO?
• OBJETIVO DE LA CLASE:
• Caracterizar la estructura interna de la materia,
basándose en los modelos atómicos desarrollados por
los científicos a través del tiempo.

4. CONCEPTO DE ÁTOMO
• Átomo: Unidad más pequeña de un elemento químico
que mantiene su identidad o sus propiedades.
• La palabra proviene del (del latín atomus, y éste del
griego άτομος, indivisible).

5. HISTORIA HASTA LLEGAR AL ÁTOMO.
• Las antiguas teorías de los griegos estaban basadas en el
pensamiento abstracto y no en la experimentación.
• La existencia del átomo no quedo demostrada hasta 1904.
• Pero veamos que dice la historia…

6. PERÍODO ATOMICISTA
TEORÍA DE DEMÓCRITO Y LEUCIPO
Su principal representante es Demócrito (460 -
370 a.C.) en el siglo IV a.C. Él pensó que al
dividir la materia muchas veces se llegaría a un
punto en el que se obtendría una partícula que
no se podría dividir más, pero que conservaría
las propiedades de la materia original.
 A esa diminuta partícula de características
especiales la denominó Átomo, palabra
griega que significa “ sin división”.

7. • La palabra átomo fue utilizada por Demócrito en el s. IV a.de
c. para explicar la naturaleza y composición de la materia.
• DEMÓCRITO junto a su discípulo Leucipo, pensaron: La
subdivisión de la materia produciría al cabo átomos que
significan “sin corte, sin división, indivisibles”.
• ¿Cómo podría una materia (cuchillo) penetrar en una
(manzana) si no existiesen espacios vacíos?

8. DEMÓCRITO
 Fue un filósofo griego
nacido en Abdera hacia
460 a. de C.
 Sostenía que los átomos
eran eternos, inmutables e
indestructibles.
 Entre un átomo y otro sólo
existía el vacío.

9. HOY SABEMOS QUE DEMÓCRITO TENÍA
RAZÓN:
 Sobre la composición de la materia:
De hecho, elementos como el Carbono (C),el
el Hidrógeno (H), el Oxígeno (O) y el nitrógeno(N)
están constituidos por átomos de un solo tipo,
siendo estos la base fundamental de nuestras
vidas y la explicación a la constitución del
Universo.
Por ejemplo:
 El Universo presenta en su composición 99%
en masa de hidrógeno (H) y helio (He).

10. Otros Ejemplos:
 La corteza terrestre: 74,3% en masa de
oxígeno (O) y silicio (Si).
 La atmósfera: 99% en masa de nitrógeno (N)
y oxígeno (O).
 El cuerpo humano: 93% en masa de carbono
(C)y oxígeno (O).
 En el agua de mar: 55% de cloro (Cl) y 30,6
de sodio (Na).
 Sin embargo la teoría de Demócrito no fue
valorada en aquella época y el estudio del
átomo comenzó sólo a fines del siglo XIX.

11. TEORIA DE LOS CUATRO ELEMENTOS
• ARISTÓTELES (IV A.C.): La materia era continua, podía
dividirse infinitamente en partículas más y más pequeñas.
• El modelo que se aceptó y transmitió durante más de 2000
años fue el expuesto por Aristóteles en el s IV a.C. Se le
llamo Teoría Continuista.
“Todas las sustancias están constituidas por la
combinación de 4 elementos: agua, fuego, aire y tierra, los
cuales se forman por estados intermedios. Frio, húmedo,
seco y cálido”

12. SEGÚN ARISTÓTELES:
• Frio + húmedo= agua
• Cálido + húmedo= aire
• Cálido + seco = fuego
• Frio + seco = tierra
• TEORIA CONTINUISTA:
• Cuatro elementos básicos.
• La división de la materia no tiene límite.
• Los átomos no existen porque no pueden observarse.
• Se mantuvo vigente durante años.

13. • Sin embargo, hubo
personas dedicadas al
estudio y transformación
de los materiales que se
llamaron alquimistas.
• Los alquimistas
estuvieron rodeados de
grandes polémicas,
llegando incluso a estar
prohibidas sus prácticas.
PERIODO DE LOS ALQUIMISTAS

14. LOS ALQUIMISTAS DESCUBREN:
• Los alquimistas
descubrieron nuevos
elementos que
incorporaron a los cuatro
de Aristóteles:
Descubrieron el oro (Au),
la plata (Ag), el cobre
(Cu), el estaño (Sn), el
hierro (Fe), el plomo (Pb),
el mercurio (Hg), el azufre
(S) y la sal (cloruro
sódico, NaCl).

15. DALTON (1766-1844)
• Fue el primero en formular una idea del átomo con bases
científicas.
• Propuso una TEORÍA ATÓMICA, demostrando que es
posible determinar las masas relativas de los átomos de
diferentes elementos.
• Según Dalton, cada elemento estaba formado por átomos
que son químicamente idénticos entre sí y diferentes de los
átomos de los demás elementos.
Idea de átomo de Dalton.

16. TEORÍA ATÓMICA DE JOHN DALTON
 En 1803, este científico
inglés retomó la idea de
Demócrito.
 John Dalton enuncio
unos postulados que le
han valido el título de
“Padre de la Teoría
Atómica – Molecular”.

17. TEORÍA DE DALTON
Dalton retoma las teorías de Demócrito y Leucipo.
• Los elementos están formados por partículas discretas,
diminutas, e indivisibles llamadas átomos, que permanecen
inalterables en cualquier proceso químico.
• Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí
en masa, tamaño y en cualquier otra propiedad física o
química. En las reacciones químicas, los átomos ni se crean
ni se destruyen, solo cambian su distribución.
• Los compuestos químicos están formados por "átomos de
compuesto“, todos iguales entre sí, en proporciones definidas
y constantes.

18. PRINCIPALES POSTULADOS DE
DALTON DE SU TEORÍA ATÓMICA
1.-Toda la materia está formada por átomos.
2.- Los átomos son partículas diminutas e indivisibles.
3.- Los átomos de un elemento son idénticos y poseen igual
masa.
4.- Los átomos de diferentes elementos se combinan de
acuerdo a números enteros y sencillos, formando los
compuestos.
5.- En una reacción química se produce un reordenamiento
de átomos.
6.- En una reacción química los átomos no se crean ni se
destruyen, solo se reordenan.

19. DALTON ENTREGA LA DEFINICIÓN DE
ÁTOMO:
 Gracias a los postulados de Dalton, que
permitían definir al átomo como la:
«Unidad básica de un elemento que
puede intervenir en una
combinación química»

20. SÍMBOLOS QUÍMICOS DE J. DALTON:
• Dalton propone símbolos para designar a los átomos:

21. ACIERTOS Y DEBILIDADES DE LA TEORÍA DE DALTON
Aciertos Debilidades
1.- La materia se compone de
partículas muy pequeñas llamadas
átomos.
2.- Los átomos se combinan en una
razón de números enteros y
sencillos.
3.- En una reacción química no
existe pérdida de masa.
4.- Un compuesto posee los mismos
elementos en igual proporción de
masa.
1.- Planteo que los átomos no se pueden dividir. Hoy
se sabe que los átomos si son divisibles: posee una
estructura interna formada por otras partículas.
2.- Indico que los átomos de un mismo elemento no
pueden presentar diferentes masa y propiedades.
Hoy en día se conocen los isótopos.
3.- Sostuvo que los átomos de un elemento no
pueden convertirse en átomos de otro elemento. Hoy
se conocen las reacciones nucleares
4.- No considero la unión de dos átomos del mismo
tipo ( moléculas diatómicas) como el O2, H2, N2, entre
otras.
A pesar de los avances planteados por Dalton, la teoría también presento
algunos inconvenientes que luego fueron descubiertos:

22. MODELO ATÓMICO DE SIR JOSEPH
JOHN THOMSON
 Sir J. J. Thomson
(1856 – 1940).
 Físico británico que
descubrió el electrón y
determinó su carga negativa.
 Obtuvo el Premio Nobel en
Física en 1906.

23. POSTULADOS DE THOMSON
 Sabiendo que los átomos eran
eléctricamente neutros, Thomson postula :
para que esta condición se cumpla, un
átomo debe contener la misma cantidad
de cargas negativas y positivas.
 Las cargas negativas fueron llamadas:
“electrones” ( e -).

24. NATURALEZA ELECTRICA DE LA MATERIA
• En el modelo propuesto por Thomson (MODELO DEL
BUDIN DE PASAS) el átomo esta compuesto por
electrones de carga negativa en un átomo de carga
positiva, como las pasas en un pudín.
• Thomson descubre la existencia del electrón a través del
experimento del tubo de rayos catódicos.

25. TEORÍA DE J. J. THOMSON
Descubre los Rayos Catódicos en 1897 a partir del Tubo de Descarga.
Electrones Carga Negativa
•Observo que con el paso de corriente eléctrica se producían rayos
luminosos.
•Los rayos viajaban del cátodo (-) al ánodo (+) a los que llamo RAYOS
CATÓDICOS.

26. •Como eran desviados con un imán, concluyo que eran
materia y los denomino ELECTRONES.
•Primeras partículas subatómicas confirmadas
experimentalmente.

27. CONCLUSIONES EXPERIMENTO DE
THOMSON
• Rayos catódicos son desviados por campos eléctricos y
magnéticos, y cargaban negativamente a metales, los rayos
son partículas con carga negativa y masa, descubrimiento del
electrón.
• Carga del Electrón: negativa -
• Masa del Electrón: 9,10x10-28 g (2000 veces mas pequeña
que de un átomo de H).
• Si hay cargas negativas, hay igual numero de cargas
positivas: nube de carga positiva (Modelo de “pudin de pasas”
de Thomson),
• En el modelo de Thompson estas cargas positivas, aún no
son llamadas protones

28. MODELO ATÓMICO DE J. THOMSON
• Denominado «Pastel de Pasas» o «Budín de Pasas»
• La masa corresponde a la carga positiva y las pasas son las
cargas negativas.
• Propone que la cantidad de cargas positivas es igual a la
cantidad de cargas negativas.
• Thomson propone:
• “Los átomos son electrones incrustados en una masa con
carga positiva”

29. THOMSON
INTRODUCE NUEVAS IDEAS
 El átomo puede dividirse en partes más pequeñas:
a) Los ELECTRONES con carga eléctrica negativa.
b) En el resto del átomo tiene que estar la carga
eléctrica positiva.

30. OTROS CIENTÍFICOS QUE APORTAN A LA
IDEA DE ÁTOMO
A parte de los científicos que aportaron ideas, teorías y
construyeron modelos del átomo, para entenderlo y estudiarlo.
Existieron dos científicos que realizaron experimentos y con
ellos aportaron nuevas ideas para mejorar el conocimiento del
átomo.
Ellos fueron….

31. EUGENE GOLDSTEIN
 En 1886 Eugene Goldstein
realiza experimentos en los tubos
de descarga que le permitieron
determinar:
 Que las cargas positivas: los
protones tenían una masa de 1,6726
x 10 -27 K y una Carga eléctrica de +
1,6 x 10 -19 C.

32. EXPERIMENTO DE GOLDSTEIN
Estudia Rayos Canales y Descubre los Protones (p+)
• Los rayos viajaban desde el ánodo(+) al cátodo(-), poseen
carga (+), se denominaron rayos canales y son desviados por
un imán, lo que demuestra que es una partícula, a la que
llamo protones.
Carga Positiva Protones

33. ROBERT MILLIKAN
 En 1906 Robert Millikan
determinó que los electrones
(e-) tenían una carga igual a:
- 1,6 x 10 -19 coulomb ( C).
 Se establece además que la
masa del electrón es muy
pequeña igual a: 9,109 x 10 -
31 K.

34. EXPERIENCIA DE MILLIKAN:
GOTITAS DE ACEITE
Thomson no pudo determinar la carga y la masa del
electrón por su cuenta.
En 1911, el físico estadounidense Robert Millikan, logro
medir la carga del electrón a través de su experimento de la
“gota de aceite”, el que consistió en dejar caer gotas de
aceite controlando su velocidad con un campo eléctrico. Al
estar cargadas negativamente, las gotas caían mas
despacio ya que eran atraídas por las placas positivas.
Cuando se igualaba la fuerza de gravedad con las fuerzas
eléctricas, las gotas quedaban estacionarias.
Así, se pudo calcular la carga y la masa del electrón
empleando los resultados de Thomson y Millikan.

35. EXPERIMENTO DE MILLIKAN

36. MODELO ÁTOMICO DE
LORD ERNEST RUTHERFORD
 Ernest Rutherford
(1871- 1937).
 Físico neozelandés, que
recibió el Premio Nobel
de Química en 1908, por
sus trabajos en el
modelo Atómico de la
materia.

37. TEORÍA DE E. RUTHERFORD
Experimento de la Lámina de Oro
• Al disparar contra una lámina de oro, Rutherford encontró
que algunos rayos se desviaban de su trayectoria.
• A partir de este descubrimiento Rutherford concluyó que: “El
átomo debe poseer un núcleo”, con lo cual se desterraba la
teoría de Thomson.

38. RESULTADOS DEL EXPERIMENTO DE
RUTHERFORD:
• La mayoría de las partículas
alfa atravesaban la lámina.
• Una pequeña parte
atravesaban la lámina y se
desviaban.
• Una mínima parte chocaba
con la lámina y se devolvía
hacia su origen.

39. POSTULADOS DE RUTHERFORD
 El átomo presentaba un centro positivo, el
cual fue llamado “núcleo”.
 Y las partículas constituyentes del núcleo
de carga positiva fueron llamadas
“protones” (p+).
 Los electrones forman una corona
alrededor del núcleo.

40. MODELO DE RUTHERFORD
• Propone un núcleo central positivo, compacto, denso y de
gran masa.
• Y los electrones girando alrededor del átomo entre los
grandes espacios que allí existen.
• Existe un gran espacio vacío entre el núcleo y la corteza.

41. MODELO ATÓMICO DE
NIELS BOHR
 Niels Henrick David Bohr.
(1885 - 1962 ).
 Físico danés, fue
galardonado en 1922 con
el Premio Nobel de Física,
"por su investigación
acerca de la estructura de
los átomos y la radiación
que emana de ellos".

42. NIELS BOHR PROPUSO UN MODELO
ATÓMICO BASADO EN TRES POSTULADOS:
• En un átomo el electrón sólo
puede tener ciertos estados
de movimiento definidos y
estacionarios, en cada uno de
ellos tiene una energía fija y
determinada.
• En cualquiera de esos
estados, el electrón se mueve
describiendo órbitas circulares
alrededor del núcleo.

43. MODELO ATÓMICO DE BOHR
• Un electrón puede saltar de una
órbita a otra absorbiendo (si va
hacia una órbita más exterior) o
emitiendo (en caso contrario) un
cuanto de radiación
electromagnética de energía igual
a la diferencia existente entre los
estados de partida y de llegada.
• La emisión de energía se produce
cuando un electrón salta desde un
estado inicial de mayor energía
hasta otro de menor energía.

44. MODELO ATÓMICO DE BOHR
 En 1913 postula:
 El electrón sólo se mueve
en unas órbitas circulares
"permitidas" (estables) en
las que no emite energía.
 El electrón tiene en cada
órbita una determinada
energía, que es tanto mayor
cuanto más alejada esté la
órbita del núcleo.
 Las orbitas se llaman niveles
de energía.

45. Sir James Chadwick
 James Chadwick. (1891- 1974).
 Físico inglés, ganador del Premio
Nobel de Física en 1935, por el
descubrimiento del neutrón.
 En 1932, Chadwick realizó un
descubrimiento fundamental en el
campo de la ciencia nuclear:
descubrió la partícula en el núcleo
del átomo que pasaría a
llamarse Neutrón (nº), partícula
que no tiene carga eléctrica.

46. CHADWICK: DESCUBRE LOS NEUTRONES (1932)
• En 1932, Chadwick descubre el neutrón, con lo cual la idea de
átomo se estructura en base a protones y neutrones centrales
(núcleo), más los electrones dando giros circulares en torno a
este núcleo, en los niveles de energía.

47. MODELOS ATÓMICOS A TRAVÉS DEL TIEMPO

48. MODELO MECÁNICO-CUÁNTICO
(MODELO ACTUAL)
 Erwin Schrödinger (1926) propuso
el modelo mecánico cuántico del
átomo, el cual trata a los electrones
como ondas de materia. ... Formando
una nube de electrones alrededor del
núcleo.
 El principio de incertidumbre de
Heisenberg afirma que no podemos
conocer tanto la energía, como la
posición de un electrón.
 Este modelo cuenta con cuatro números
cuánticos, que ayudan a describir a los
electrones en el átomo (n, l, m, s).

49. Luego de ver esta presentación , te sugiero dejarla guardada
en una carpeta en tu computador o en un pendrive, para cada
vez que la necesites.
Muy bien luego de ver esta presentación sobre la historia del
átomo trabaja en tu cuaderno las siguientes actividades.
Si tienes dudas en tu trabajo me escribes a
pfuentes@cosanber.cl
Vamos que se puede, TÚ puedes.
Ahora a trabajar:

50. ACTIVIDADES
1.Considerando lo planteado por Demócrito en el siglo IV a. de
c. Responda las siguientes preguntas:
a)¿Qué sucederá si se divide sucesivamente un trozo de
plasticina en trozos pequeños?,¿hasta qué punto se podrá
dividir?
b)¿Cómo llamó Demócrito a esta porción de materia?, ¿qué
significado tiene esa palabra?
2.- Explique Dalton propone una teoría o un modelo de átomo.
3.- Explique el experimento de rayos catódicos realizado por
Thomson. ¿Qué partícula fue descubierta con este
experimento?

51. 4.Dibuje el modelo atómico propuesto por Thomson y
explique cómo está formado.
5.- Eugene Goldstein, a fines del siglo XIX, trabajó con un
tubo de descargas similar al que utilizó Thomson, pero en
esta ocasión hizo agujeros en el cátodo. ¿Qué partícula fue
descubierta mediante este experimento? Dibuje el esquema
del montaje experimental y explíquelo con sus palabras.
6.- El experimento de Rutherford, lleva a la formulación de
un nuevo modelo atómico. Explique el experimento que
realizó Ernest Rutherford y sus principales conclusiones y el
modelo atómico que él propone.

52. 7.-¿Cuáles son las principales diferencias entre el modelo de
Rutherford y los siguientes modelos?, indica tres diferencias.
8.- ¿Por qué el modelo de Thomson no es válido en la
actualidad?
9.- ¿Qué tienen en común los modelos de Rutherford y Bohr?
10.- Investigue, defina y de tres ejemplo de Isótopo.