Curso de colegio

1. COMPETENCIA CAPACIDADES RETO EVIDENCIA
Explica el mundo físico
basándose en
conocimientos sobre los
seres vivos, materia y
energía, biodiversidad,
Tierra y Universo.
Comprende y usa conocimientos sobre
los seres vivos, materia y energía,
biodiversidad, Tierra y universo.
Evalúa las implicancias del saber y del
quehacer científico y tecnológico.
- Explica de manera creativa cómo puedes
cuidar el agua mediante la elaboración de un
TRITICO para PRESERVAR el agua en el
planeta tierra.
- Responde: ¿Cómo los científicos colaboraron entre sí y
se pusieron de acuerdo para establecer el modelo actual
de la estructura del átomo a partir de la evolución de los
modelos anteriores?
Explicar en una línea de tiempo
cómo los científicos colaboraron
entre sí y se pusieron de
acuerdo para construir el
conocimiento sobre la
estructura actual del átomo
elaborando su maqueta
respectiva.
Actividad03:“EXPLICAMOS CON CONOCIMENTOSCIENTIFICOSLAMOLÉCULADELAGUA YLOS
MODELOS ATÓMICOS"
AHORAAPRENDEMOS
Materia 1/2 1/4 1/8
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Átomo
¿Cómo los científicos han podido
descubrir el átomo, si es algo tan
pequeñitoquenosepuedever?
¿Cómopensabanqueeranlos
átomosloscientíficosdelossiglos
anteriores?
¿Quécreesqueloscientíficos
observaronparaelaborarsus
modelosatómicos?
¿Dequémanerasehanconstruido
losmodelosatómicos?
ROMINA
A Romina le gustan las manzanas. Las lava y pica para
comer, y se las invita a sus dos hermanas. Una de ellas
observa un trozo y le pregunta: ¿Hasta dónde se puede
dividir la manzana? ¿Cuál sería el tamaño más
pequeño? Romina le explica que la manzana se puede
seguir dividiendo una y otra vez hasta obtener cada vez
trozos más pequeños. Llegará un momento en el que
solo le quedará un trozo tan pequeñito de manzana que
ya no se podrá seguir dividiendo, y si pudiera dividirlo,
ya no sería manzana. Este trozo tan pequeño de
manzana sería un átomo.
Rominasepregunta:
Fecha: 02/05/22 al 13/05/22

2. +
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ELMODELOA
TÓMICODEDEMÓCRITOYLEUCIPO
Grecia, en el año 400 a. C., fueron los primeros que se imaginaron y plantearon la idea de que la MA
TERIAestaba
constituida por pequeñísimas partículas que no podían dividirse y lo llamaron átomo. Ellos decían que los átomos
tenían formas, tamaños y pesos diferentes. Algunos tendrían forma esférica, otros tendrían forma cúbica y
también habría los de forma cilíndrica; sin embargo, las ideas sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos
de su época y tuvieron que pasar más de 2000 años para que la idea de los átomos fuera retomada.
HISTORIADE LOSMODELOSA
TÓMICOS
ELMODELOA
TÓMICODETHOMSON
El científico inglés Thomson realizó unos experimentos con tubos de
rayos catódicos y demostró que dentro de los átomos había unas
partículas diminutas con carga eléctrica negativa, a las que llamó
electrones.
De acuerdo a sus descubrimientos, Thomson propone que el átomo
es una esfera de materia cargada positivamente (+). La carga
negativa (-), es decir, los electrones, se encontraban insertados en su
interior. Asimismo, las cargas positivas y negativas estarían
distribuidas uniformemente para anularse entre sí.
Todo ello lo llevó a proponer el modelo atómico del budín de pasas,
con el que explicó
que el átomo contiene electrones con carga negativa (pasas) dentro
de un budíncon
carga positiva, como se muestra en la imagen
MODELODELBUDÍN DE PASA
S
Este modelo es parecido al budín de pasas, en el que las pasas representan los
electrones que están cargados negativamente en un mar de carga positiva.
Los científicos han seguido investigando sobre la estructura del átomo y pusieron
a prueba la validez del modelo del budín de pasas.
Demócrito y Leucipo
John Dalton
EL MODELO ATÓMICO DE JOHN DALTON
Entre los años 1803 y 1827, el científico inglés John Dalton planteó
la hipótesis de que la MATERIAestaba conformada por átomos y que
estaba representada como una minúscula partícula esférica,
indivisible, que no se podía alterar, y que cada átomo tenía un tamaño
determinado. A esta teoría se la denominó “teoría atómica moderna”
y establece lo siguiente:
- La materia está constituida por partículas indivisibles o átomos.
- Los átomos de un mismo elemento son iguales.
- Los átomos de distintos elementos se unen para formar
compuestos.
- Una reacción química es un reordenamiento de átomos.
La teoría de Dalton fue aceptada durante casi
un siglo; sin embargo, se descubrieron
fenómenos que demostraban que el átomo
no es indivisible, es decir, que se puede dividir
y que está formado por otra clase de
partículas, como los electrones, protones
y neutrones.
Joseph John Thomson

3. ELMODELOA
TÓMICODERUTHERFORD
Ernest Rutherford es un físico neozelandés que realizó un extraordinario
experimento que lo llevó a proponer un nuevo modelo atómico. Consu famoso
experimento de la lámina de oro, que consistió en disparar un rayo de
partículas alfa (α) a una laminilla muy fina de oro puro, observó que casi todas
las partículas alfa (α) atravesaban directamente la laminilla sin desviarse,
aunque unas cuantas partículas se desviaban y algunas rebotaban en la
dirección de la que provenían, como se muestra en la imagen.
Con este experimento, el científico llegó a las siguientes conclusiones:
1. El átomo está formado por una parte central o núcleo donde se
concentra la carga positiva y la mayoría de la masa. Esto lo comprobó
cuando unas cuantas partículas se desviaban y otras rebotaban.
2. El átomo es extremadamente vacío. Lo comprobó cuando casi la
mayoría de partículas alfa atravesaban la lámina de oro.
Estas conclusiones lo llevaron a proponer el modelo atómico nuclear, que
explica que el átomo está formado por un núcleo pequeño cargado
positivamente y alrededor giran los electrones cargados negativamente, como
se muestra en la imagen 3
El modelo atómico nuclear planteado
por Rutherford generó, a su vez, las
siguientes preguntas: ¿Qué hacían los
electrones dentro del átomo? Si las
cargas opuestas se atraen, ¿cómo
hacen los electrones para girar
eternamente alrededor del núcleo?
Otros científicos demostraron que toda
carga eléctrica en movimiento pierde
energía y se agota. En el caso de los
electrones era igual; estos tendrían que
agotarse de tanto girar hasta terminar
chocando con el núcleo y destruirlo, pero
como esto no ocurría, algo fallaba en la
propuesta de Rutherford. Por fortuna, el
problema fue resuelto por Bohr.
+
Núcleo
Electrones
Ernest Rutherford

4. MODELOA
TÓMICODEBOHR
Niels Bohr es un físico danés que en 1913 ofreció una explicación
de la estructura del átomo, en el cual los electrones tienen un
orden definido en torno al núcleo. Mientras que en el modelo
atómico de Rutherford los electrones giran alrededor del núcleo en
órbitas de un radio cualquiera, en el modelo de Bohr solo son
permitidas ciertas órbitas.
Bohr postula un nuevo modelo que se conoce con el nombre de
modelo atómico de órbitas electrónicas. Considera que cada
átomo es como un sistema solar en miniatura, donde los
electrones se mueven alrededor del núcleo a gran velocidad
describiendo distintas órbitas y tienen un nivel de energía, al igual
que los planetas se mueven alrededor del sol.
El núcleo atrae los electrones mediante fuerzas eléctricas; es por
ello que no pueden escapar. Algo parecido sucede entre el Sol y
los planetas, con la diferencia de que, en este último caso, la fuerza
que actúa es la fuerza gravitatoria.
Cada átomo solo tiene un número determinado de órbitas, ya que
a los electrones solo le son permitidos ciertos valores de energía y
en cada órbita solo se mueve un número determinado de electrones.
Órbitas estables
Niveles
Núcleo
electrón
1
2 3
Este modelo fue muy importante porque introdujo la idea de que en un átomo los
electrones pueden tener ciertas energías. Esta característica está incorporada en el
modelo atómico actual; sin embargo, el modelo de Bohr solo era adecuado para
explicar átomos con un solo electrón, como es el caso del hidrógeno, y no para otros
átomos con mayor cantidad de electrones. La mayor parte de las ideas de Bohr fueron
reemplazadas por una nueva forma de ver los átomos desde la física cuántica
MODELOA
TÓMICOMECÁNICOCUÁNTICOMODERNO
Erwin Schrödinger propuso un nuevo modelo atómico cuántico basándose
en dos principios de la mecánica cuántica.
1. Principio de dualidad de la materia onda – corpúsculo. Fue enunciado
por el francés Louis de Broglie (1892 – 1987), quien menciona que,
“dependiendo de las circunstancias experimentales, la radiación
parece tener comportamiento ondulatorio o de partícula”
2. Principio de incertidumbre. Fue enunciado por el alemán Werner
Heisenberg, quien indica que “es imposible conocer en simultáneo el
momento exacto del electrón como su posición exacta en el espacio”
Estos enunciados permitieron establecer el modelo mecánico cuántico del
átomo. En este modelo, la materia a nivel subatómico empieza a
comportarse de forma muy extraña e impredecible, y es capaz de producir
efectos como hallarse en varios sitios a la vez. Es así que el electrón se
comporta como una partícula o como una onda y se encuentra disperso
por todo el átomo.
Asimismo, los electrones se encuentran distribuidos ocupando orbitales,
lugar probable donde los podemos ubicar. Este modelo plantea que el
átomo está constituido por el núcleo y la nube electrónica, como se puede
visualizar en la imagen
El átomo según el modelo atómico de Bohr yel modelo atómico cuántico
constituido por el núcleo yla nube electrónica.
Niels Bohr

5. Despuésdeconocer¿Cómohanevolucionado losmodelosatómicos?
¿Estáslistopararealizar laACTIVIDAD?
Acontinuación, te mostramos una imagen de la línea de tiempo de la evolución de los modelosatómicos.
ExplicaconunaLINEADETIEMPO¿cómoloscientíficos
colaboraron entre sí y se pusieron de acuerdo para
construir el conocimiento sobre la estructura actual del
átomo?