1. La estructura de la materia
1 ¿De qué está hecha la materia?
¿De qué está hecha la materia?
 Esta cuestión ha preocupado a los seres humanos desde
los tiempos más remotos.
 Algunas de las ideas propuestas a lo largo de la historia,
más o menos acertadas, han servido para construir la
ciencia química.

2. La estructura de la materia
2 El átomo de los filósofos griegos
• Demócrito, filósofo griego que vivió en el siglo IV a. C.
• Propuso que, si se dividía la materia en trozos cada vez más pequeños,
debería llegarse a una porción que ya no podría dividirse más.
• A esta porción mínima e indivisible, base de toda la materia, la llamó
átomo (a = sin, tomo = división).

3. La estructura de la materia
3 El modelo atómico de Dalton
Ideas fundamentales de la teoría de Dalton:
La materia está constituida por átomos.
Los átomos son indivisibles y no se modifican en las reacciones químicas.
Todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales.
Los átomos de elementos químicos diferentes son diferentes.
Los compuestos están formados por la unión de átomos de diferentes elementos.
El modelo atómico de Dalton supone que la materia está
formada por átomos que son partículas neutras e indivisibles.
Representación
de los elementos
y los compuestos
en la teoría de
Dalton.

4. La estructura de la materia
4 Modelo Atómico de J. Dalton

5. La estructura de la materia
5 El modelo atómico de Dalton

6. La estructura de la materia
6 Elementos y compuestos
ELEMENTO COMPUESTO
Un elemento es una sustancia pura cuyas Un compuesto se forma por la unión
partículas están formadas por átomos iguales. de átomos de elementos distintos.
Los átomos de distintos
elementos se pueden
combinar entre sí para
formar compuestos.
Hidrógeno y oxígeno
Agua

7. La estructura de la materia
7 Descubrimiento del electrón
Tubos de Rayos Catódicos

8. La estructura de la materia
8 Descubrimiento del electrón (2)
Carácter de Partícula del Electrón

9. La estructura de la materia
9 Modelo atómico de Thomson

10. La estructura de la materia
10 Modelo atómico de Thomson
• El modelo de Thomson (1897)
Modelo del “pudin de pasas” o “plum-cake”
Electrón (-)
“masa” (+)

11. La estructura de la materia
13 Rayos X
 (1895) RÖENTGEN descubre los rayos X (extraños y altamente
penetrantes).
Primera radiografía

12. La estructura de la materia
14 Radiactividad natural

13. La estructura de la materia
15 Radiactividad natural

14. La estructura de la materia
16 Radiaciones

15. La estructura de la materia
17 Radiactividad natural

16. La estructura de la materia
18 Radiactividad
La pérdida o ganancia de algunas partículas subatómicas
es el fenómeno de la radiactividad.
Rayos α Rayos β Rayos γ
Placa de Hormigón
aluminio

17. La estructura de la materia
19 Experimento de Rutherford
Dispersión de las Partículas Alfa

18. La estructura de la materia
20 El experimento de Rutherford
Rutherford lanzó partículas alfa (con carga positiva) contra una lámina muy delgada de oro.
Lámina fina de oro
Fuente de
partículas alfa
Detector de
partículas
La mayoría de las partículas
atravesaba la lámina sin desviarse.
Rutherford propuso que la mayor parte de Algunas se desviaban de su trayectoria.
la masa del átomo estaba concentrada en
una parte muy pequeña y el resto estaba
prácticamente vacío.

19. La estructura de la materia
21 Modelo de Rutherford

20. La estructura de la materia
22 Modelo de Rutherford

21. La estructura de la materia
23 Modelo de Rutherford

22. La estructura de la materia
25 El modelo atómico nuclear
En el modelo atómico nuclear el átomo se compone de:
NÚCLEO CORTEZA
Zona donde se encuentran
Es muy pequeño en
los electrones alrededor
comparación con el
del núcleo.
volumen total del
átomo. Tiene carga
neta positiva.
PROTONES
Partículas de carga
eléctrica positiva.
NEUTRONES
Partículas eléctricamente
neutras de masa ligeramente
superior a la del protón.
ELECTRONES
Partículas de igual carga que la del
protón pero negativa y de masa 1840
veces inferior a la del protón.

23. Estructura atómica y sistema periódico la materia
La estructura de
26
26 Modelo atómico nuclear

24. La estructura de la materia
28 LOS MODELOS ATÓMICOS Comparación Thomson-Rutherford
Thomson Rutherford
Las partículas positivas que La mayoría de las partículas
atraviesan la lámina no se desvían, positivas atraviesan la lámina sin
de forma apreciable, de su cambiar de dirección. Las que
trayectoria inicial. pasan muy cerca del núcleo se
desvían de su trayectoria inicial,
y las que colisionan contra el
núcleo rebotan.

25. La estructura de la materia
29 El método científico y los modelos atómicos
Observaciones. Thomson y otros científicos
realizaron una serie de experiencias que
permitieron aislar y determinar la masa y la carga
de las partículas del átomo.
1 2
Conclusiones y publicación. Hipótesis. El átomo debe ser como
Se acepta como válido el modelo una gran masa de carga positiva,
atómico de Rutherford. 7 e insertados en ella deben estar los
electrones.
El análisis de los datos indicó
8 (Modelo atómico de Thomson.)
que la hipótesis inicial no era cierta. 6
Nueva hipótesis.
El átomo está formado
por un núcleo muy pequeño, en el
que están concentradas 3
la carga positiva y casi
¿Hipótesis cierta?
toda la masa del átomo,
Para comprobar la hipótesis
y una corteza mucho mayor, donde 5 de Thomson se idean
se hallan los electrones girando
experiencias.
alrededor del núcleo.
(Modelo atómico de Rutherford.)
Análisis de datos. Analizaron
las huellas que las partículas alfa 4
que bombardeaban la lámina de oro
dejaban sobre la película fotográfica
que rodeaba el conjunto. Experimentación. Geiger y Marsden realizaron la experiencia de la lámina de oro.

26. La estructura de la materia
30 El interior de los átomos

27. Estructura atómica y sistema periódico la materia
La estructura de
31
31 Dimensiones del átomo

28. Estructura atómica y sistema periódico la materia
La estructura de
32
32 Composición de los átomos

29. Estructura atómica y sistema periódico la materia
La estructura de
33
33 Partículas subatómicas
Nombre Símbolo Carga Masa relativa Masa (g)
Electrón e- -1 1/1840 9,109 x 10-28
Protón p+ +1 1 1,673 x 10-24
Neutrón n0 0 1 1,675 x 10-24

30. La estructura de la materia
36 Número atómico y número de masa
NÚMERO ATÓMICO
Z ≡ nº de protones = nº de electrones
NÚMERO MÁSICO
A ≡ nº de protones (Z) + nº de neutrones
(n)
Representación de un núcleo
Ejemplo
Número
A
X
másico Símbolo
del
Número elemento
Z 4
atómico
2 He

31. La estructura de la materia
37 Átomos
CLORO SODIO
Número másico, A
35 23
17 Cl Número atómico, Z
11 Na
17 Número de protones 11
17 Número de electrones 11
A – Z = 35 – 17 = 18 Número de neutrones A – Z = 23 – 11 = 12

32. La estructura de la materia
38 Número atómico y número másico

33. La estructura de la materia
39 Isótopos
• Son los átomos que tienen el mismo número atómico, Z (número de protones) pero
distinto número másico, A.
• Son átomos del mismo elemento pero con diferente número de neutrones, N.
Protio Deuterio Tritio
1 2 3
1 H 1 H 1 H

34. La estructura de la materia
41 Isótopos de hidrógeno

35. La estructura de la materia
42 Determinación de las características de átomos e isótopos
Se desea determinar las características representadas con letras.
Átomo Oxígeno Oxígeno Calcio
Número de protones 8 D G
Número atómico A 8 20
Número de electrones B E H
Número de neutrones 8 9 I
Número másico C F 40
El valor de A es 8
número atómico = número de protones. El valor de D es 8
El valor de G es 20
Los átomos son neutros El valor de B es 8
número de electrones = número de protones El valor de E es 8
El valor de H es 20
El valor de I es 20
número másico = nº de protones + nº de neutrones. El valor de C es 16
El valor de F es 17

36. La estructura de la materia
43 Aplicación de la identificación de átomos
Rellena los huecos en la tabla siguiente:
Símbolo 23
Na 31
P
Protones 56 79
Neutrones 81 71
Electrones 51
Número másico 196
Símbolo 23
Na 31
P 137
Ba 122
Sb 196
Au
Protones 11 15 56 51 79
Neutrones 12 16 81 71 117
Electrones 11 15 56 51 79
Número másico 23 31 137 122 196

37. La estructura de la materia
44 La corteza atómica. Modelo de Bohr
Los electrones se distribuyen en la corteza en capas o niveles.
En cada capa pueden situarse un número máximo de electrones.
Nº máximo de
Nº Capa (n) Nombre electrones.
1ª K 2
2ª L 8
3ª M 18
4ª N 32
En la capa n pueden situarse 2n2 electrones
En las capas más externas del átomo se sitúan los electrones con mayor energía.
En las capas internas los de menor energía.
Los electrones más externos, llamados electrones de valencia, pueden abandonar
el átomo al recibir energía del exterior.

38. La estructura de la materia
45 Modelo atómico de Bohr
Según el modelo atómico de Bohr, los electrones
de la corteza giran alrededor del núcleo
describiendo solo determinadas órbitas circulares.
Electrones
Núcleo
Átomo de Átomo de
sodio (Na) fósforo (P)
Átomo de
oxígeno (O)

39. La estructura de la materia
46 Configuración electrónica de los primeros elementos
Número de electrones
ELEMENTO SÍMBOLO Z
K L M N
Hidrógeno H 1 1
Helio He 2 2
Litio Li 3 2 1
Berilio Be 4 2 2
Boro B 5 2 3
Carbono C 6 2 4
Nitrógeno N 7 2 5
Oxígeno O 8 2 6
Flúor F 9 2 7
Neón Ne 10 2 8
Sodio Na 11 2 8 1
Magnesio Mg 12 2 8 2
Aluminio Al 13 2 8 3
Silicio Si 14 2 8 4
Fósforo P 15 2 8 5

40. La estructura de la materia
47 Iones
Son átomos que han perdido o ganado electrones en su corteza electrónica.
ION POSITIVO O CATIÓN ION NEGATIVO O ANIÓN
Ion Li +
2 electrones
Átomo de litio 1 electrón Átomo de oxígeno Ion O 2 -
Si un átomo neutro pierde electrones Si un átomo neutro gana electrones se
se transforma en un catión. transforma en un anión.

41. La estructura de la materia
48 Iones

42. La estructura de la materia
49 Iones
CATIÓN ANIÓN
3+ 8+
Li neutro O neutro
3– 8–
Átomo de litio (Li) Átomo de oxígeno (O)
3+
Li+ catión
2– 8+
O2 – anión
10 –

43. La estructura de la materia
50 Notación isotópica
A C
Z X
A – Número de masa = Nº total Protones y Neutrones
Z – Número atómico = Nº total Protones o de Electrones
C – Carga X – Símbolo del elemento
A = protones + neutrones
neutrones = A − protones

44. La estructura de la materia
51 LOS MODELOS ATÓMICOS
Modelo de Thomson Modelo de Rutherford Modelo de Bohr
El átomo es una esfera maciza El átomo consta de dos
con carga positiva. Los electrones partes: el núcleo, que tiene la Los electrones giran en órbitas
están incrustados en dicha esfera, mayor masa y está cargado alrededor del núcleo.
con lo que el átomo es positivamente. La corteza, donde se A cada órbita le corresponde
eléctricamente neutro. encuentran los electrones girando un nivel de energía.
alrededor del núcleo. La carga
positiva está compensada con la
carga negativa de los electrones.