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FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO
Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo
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La materia:
propiedades eléctricas y el átomo
4
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Esquema de contenidos
La materia: propiedades eléctricas y el átomo
Naturaleza eléctrica de la materia El átomo
Electroscopio
Péndulo eléctrico
Modelos atómicos
Modelo atómico
de Rutherford
Modelo atómico
de Bohr
Modelo atómico
actual
Experiencia de
la lámina de oro
Versorio
Modelo atómico
de Thomson
El método científico y los modelos atómicos
Isótopos
Iones
Partículas
subatómicas
Radiactividad Fisión y fusión nuclear
Átomos
Para empezar, experimenta
y piensa

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Para empezar, experimenta y piensa
CLIC PARA CONTINUAR
¿Es posible que los papelitos se agiten
dentro de la caja sin moverla?
¿Cómo crees que lo hemos conseguido?…
Se han mezclado la sal y la pimienta…
¿Serías capaz de separarlas?

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Naturaleza eléctrica de la materia
CLIC PARA CONTINUAR
FUERZAS ENTRE CARGAS ELÉCTRICAS
El ámbar y el vidrio se electrizan con diferente carga cuando son frotados con lana o seda, respectivamente.
Cuando se acercan dos cuerpos con carga eléctrica neta del mismo signo, se repelen,
y cuando se acercan dos cuerpos con carga eléctrica neta de distinto signo, se atraen.
Dos trozos de ámbar
electrizados se repelen.
Dos trozos de vidrio
electrizados se repelen.
Un trozo de vidrio y otro
de ámbar electrizados
se atraen.

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ANIMACIONES
El electroscopio
CLIC PARA CONTINUAR
Láminas
metálicas
Barra
metálica
Bola
metálica
Tapón de
corcho
El electroscopio es un aparato que sirve para
detectar cuerpos cargados.
Por inducción
Por contacto
Barra cargada
Barra cargada
+
+
+
+
+
Barra cargada
Si tocamos la varilla con
una barra metálica, se
descarga.

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El péndulo eléctrico
CLIC PARA CONTINUAR
+
+ + +
+
+ + +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
ATRACCIÓN ATRACCIÓN
REPULSIÓN REPULSIÓN
Coulomb

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ANIMACIONES
El versorio
CLIC PARA CONTINUAR
Contacto
Lámina fija
Lámina móvil
Escala
+ +
+ + +
+
+
+
El versorio fue inventado por William Gilbert hacia
el año 1600 para detectar cuerpos cargados.

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ANIMACIONES
Partículas subatómicas
CLIC PARA CONTINUAR
Microscopio
Atomizador
Placa cargada
positivamente
Placa cargada
negativamente
Gas
Gotita de aceite
en suspensión
Gotitas de aceite
electrizadas
Ajustando el voltaje
se consigue dejar la
gota en suspensión.
+ +
+
+
Robert Millikan midió la carga de la gota en
suspensión y encontró que, para distintas
gotitas, la carga era siempre múltiplo de una
carga elemental.
La carga del electrón es de 1,602 · 10−19 C.

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Átomos
CLIC PARA CONTINUAR
Cl
17
35
Na
23
11
CLORO SODIO
Número atómico, Z
Número de protones
Número de electrones
Número de neutrones
17 11
11
17
A – Z = 23 – 11 = 12
A – Z = 35 – 17 = 18
Número másico, A

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ANIMACIONES
Isótopos
CLIC PARA CONTINUAR
Se llaman isótopos los átomos que tienen el mismo
número de protones y se diferencian en el número de
neutrones. Por tanto, presentan el mismo Z y diferente A.
Casi todos los elementos químicos presentan isótopos. Habitualmente, todos los
isótopos de un elemento reciben el mismo nombre; como excepción, el hidrógeno
tiene tres isótopos que poseen un nombre propio.
Protio Deuterio Tritio
H
1
2
H
1
1
H
1
3

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ANIMACIONES
Iones
CLIC PARA CONTINUAR
CATIÓN ANIÓN
Átomo de litio (Li) Átomo de oxígeno (O)
3 +
3 –
Li neutro
8 +
8 –
O neutro
3 +
2 –
Li+ catión
8 +
10 –
O2 – anión

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ANIMACIONES
Modelo atómico de Thomson
CLIC PARA CONTINUAR
Según Thomson, el átomo debía ser como una gran
masa de carga positiva, e insertados en ella debían
estar los electrones.
La carga negativa de los electrones compensaba
la carga positiva, para que el átomo fuera neutro.
Carga positiva
Cargas negativas

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ANIMACIONES
Experiencia de la lámina de oro
CLIC PARA CONTINUAR
Mineral de uranio
Plomo
Lámina de oro
Película fotográfica
Partículas α
La mayoría de las partículas alfa
atravesaba la lámina de oro sin
desviarse.
Una de cada 10 000 partículas
alfa rebotaba al llegar a la lámina
y volvía hacia atrás.
Una pequeña proporción de
partículas alfa atravesaba la
lámina, pero sufrían una leve
desviación.

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ANIMACIONES
Modelo atómico de Rutherford
CLIC PARA CONTINUAR
El átomo está formado por un núcleo muy pequeño
y una corteza.
En el núcleo está concentrada toda su carga
positiva y casi toda su masa; en la corteza están
los electrones girando alrededor del núcleo.
Núcleo
Electrones
Solo una pequeñísima
proporción de
partículas choca con
un núcleo, es repelida
y vuelve hacia atrás.
Con el modelo de Rutherford queda totalmente
explicada la experiencia de la lámina de oro.
Partículas alfa
que llegan a la lámina
de oro y la atraviesan
sin desviarse, ya que
no encuentran ningún
obstáculo.
Partículas que pasan
cerca de un núcleo
y su trayectoria
se desvía.

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ANIMACIONES
Modelo atómico de Bohr
CLIC PARA CONTINUAR
Según el modelo atómico de Bohr, los electrones
de la corteza giran alrededor del núcleo
describiendo solo determinadas órbitas circulares.
Núcleo
Electrones
Átomo de
sodio (Na)
Átomo de
fósforo (P)
Átomo de
oxígeno (O)

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ANIMACIONES
Modelo atómico actual
CLIC PARA CONTINUAR
Un orbital es una región del espacio en la que existe una
probabilidad máxima de encontrar al electrón.
x
z
y y
x
z
y
z
x
Orbital 1s Orbital 2s
Orbital 2px Orbital 2py Orbital 2pz

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

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ANIMACIONES
Placa de
aluminio
Hormigón
Radiactividad
CLIC PARA CONTINUAR
La pérdida o ganancia de algunas partículas subatómicas
es el fenómeno de la radiactividad.
Rayos α Rayos β Rayos γ

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ANIMACIONES
Fisión y fusión nuclear
CLIC PARA CONTINUAR
La rotura del núcleo de ciertos isótopos
de algunos elementos químicos para dar
otros núcleos más pequeños se denomina
fisión nuclear.
neutrón núcleo

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ANIMACIONES
Enlaces de interés
Experiencia de Rutherford
IR A ESTA WEB
Marie Curie y la radiactividad
IR A ESTA WEB

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Animaciones: 1.ª página
Estructura electrónica
Fisión y fusión nuclear
Formación de núcleos atómicos
Configuración electrónica
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CLIC PARA CONTINUAR

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Animaciones: 2.ª página
Modelos atómicos
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