Un tubo de rayos Catódicos es un tubo provisto de dos electrodos, uno positivo
(ánodo) y otro negativo (cátodo). En su interior se encierra un gas a baja presión
para favorecer la conducción. cuando se cierra el circuito (con muy alta tensión)
se produce el paso de la corriente eléctrica a través del gas desprendiendo
"rayos" del cátodo que se dirigen al ánodo.




 Si se coloca un objeto en la trayectoria de los rayos catódicos, se proyectará una
sombra en la pantalla opuesta al cátodo, esta sombra indica en forma indicutible
que los electrones viajan desde el Cátodo al Ánodo, osea, de menos a mas.
Cuando los rayos catódicos chocan con un pequeño molinte, lo hacen girar... con
lo que se demuestraque además de carga tienen masa.




 Para confirmar la carga del electrón expusimos los rayos catódicos a un campo
magnético y observamos como este se desviaba dependiendo del polo que le
acercabamos al mismo.
ANTECEDENTES HISTORICOS




La concepción del átomo que se ha tenido a lo largo de la historia ha variado de acuerdo a los
descubrimientos realizados en el campo de la física y la química. El concepto de átomo como
unidad fundamental e indivisible de la materia fue formulado por los griegos hace unos 2500 años.
Sin embargo este concepto era netamente filosófico y no existía evidencia que sustentara esta
afirmación.
A mediados del S. XVII la hipótesis atómica se convierte en teoría científica, cuando R. Boyle
introduce el concepto de elemento químico.
A finales del S. XVIII, la ley empirica de las proporciones definidas en combinaciones químicas de
Berzelius evidencia la existencia de átomos.




ALGUNOS MODELOS ATOMICOS
MODELO ATÓMICO DE DALTON
En




1808, John Dalton, propone el primer modelo atómico con bases científicas.

     •   La materia está constituida por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son
         indivisibles y no se pueden destruir.
     •   Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen su propio peso y cualidades
         propias.
     •   Los átomos permanecen sin división, aún cuando se combinen en las reacciones químicas.
     •   Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y
         formar más de un compuesto.

Estudios posteriores, como los de M. Faraday en 1833, demostraban la existencia de partículas
con carga eléctrica en sus experimentos de electrolisis. En 1859, se estudio el paso de corriente
eléctrica a través de gases. Los rayos catódicos, demostraban la existencia de partículas de carga
negativa.




MODELO ATÓMICO DE THOMSON
El modelo de Dalton
                                                                            era insuficiente para
                                                                            explicar estos
                                                                            fenómenos. Es por
                                                                            eso que en 1898, J.J
                                                                            Thomson propone un
                                                                            modelo para la
                                                                            distribución de los
                                                                            electrones en el
                                                                            átomo. Propuso que el
                                                                            átomo se componía
                                                                            de dos partes, una
                                                                            negativa y una
                                                                            positiva. La parte
                                                                            negativa estaba
                                                                            constituida por
                                                                            electrones, los cuales
                                                                            se encontraban según
                                                                            este modelo inmersos
                                                                            en una masa de carga
                                                                            positiva a manera de
                                                                            pasas en un pastel.
                                                                             Una nube positiva que
                                                                             contenía las pequeñas
                                                                             partículas negativas (los
electrones) suspendidos en ella. El número de cargas negativas era el adecuado para neutralizar la
carga positiva. Si el átomo perdía un electrón, la estructura quedaría positiva; y si ganaba un
electron, la carga final sería negativa. De esta forma, explicaba la formación de iones. Pero no
daba explicación a otro tipo de fenómenos.




MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD
El modelo atómico de Rutherford en la comprensión de la materia. Pues introduce la idea
de un núcleo central en el que se concentraría toda la carga positiva del átomo y casi toda
la masa, y en torno a el y a cierta distancia se encontrarían los electrones girando
alrededor del núcleo en órbitas. Estas orbitas no estaban definidas, por lo que el átomo no
tendría tampoco forma ni tamaño definido.
El modelo daba explicación satisfactoria a los resultados de sus experimentos con la
lámina de oro.
Sin embargo modelo tiene una dificultad proveniente de la electrodinámica clásica que
predice que una partícula cargada acelerada, como sería necesario para mantenerse en
órbita, emitiría radiación electromagnética, perdiendo energía. Cuando toda la energía del
átomo se hubiera radiado, vendría la caída de los electrones sobre el núcleo. Se trata, por
tanto de un modelo físicamente inestable,
desde el punto de vista de la física clásica.
MODELO ATÓMICO DE BOHR

En 1913, Niels Bohr que trabajaba con Rutherford se encontraba buscando una explicación
del porque el modelo atómico de Rutherford fallaba desde el punto de vista clásico, cuando
leyó la teoría de Planck para la radiación del cuerpo negro.
El segundo postulado de Planck decía “ un oscilador solo emite energía cuando pasa de un
estado de mayor energía a otro de menor energía” y consideraba la frecuencia de
movimiento circular del electrón alrededor del núcleo análoga a la frecuencia del oscilador
de Planck, por lo que se podría solucionar el problema.
El átomo solo emite radiación electromagnética cuando los electrones pasan de un nivel de
mayor energía a uno de menor energía.
Entonces, basado en el modelo
                                                        atómico de Rutherford, Bohr
                                                        formuló para su modelo atómico del
                                                        átomo de hidrogeno una serie de
                                                        postulados.

                                                            1. El átomo de hidrógeno se
                                                                compone de un núcleo
                                                                constituido por una carga
                                                                +Ze y un electrón ligado a el
                                                                por fuerzas electrostáticas.
                                                            2. Existe un conjunto de
                                                                estados energéticos (estados
                                                                estacionarios) cuantizados
                                                                en los que se mueve el
                                                                electrón sin emitir radiación
                                                                electromagnética. En ellos la
                                                                energía es constante.
                                                            3. Los electrones pueden saltar
                                                                de un nivel electrónico a otro
       sin pasar por estados intermedios. Lo que implica la emisión o absorción de un
       único cuanto de luz (fotón) cuya energía corresponde a la diferencia de energía
       entre ambas órbitas. Si se absorbe la energía suficiente el electrón se libera(efecto
       fotoelectrico)
    4. IV. Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados del momento
       angular orbital L de acuerdo con la siguiente ecuación




                                                                con n(número cuántico
principal) = 1,2,3.....

Para el valor mínimo 1 corresponde un radio de la órbita del electrón de 0.0529 nm (radio
de Bohr).

Practicas de fisico quimica

  • 1.
    Un tubo derayos Catódicos es un tubo provisto de dos electrodos, uno positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo). En su interior se encierra un gas a baja presión para favorecer la conducción. cuando se cierra el circuito (con muy alta tensión) se produce el paso de la corriente eléctrica a través del gas desprendiendo "rayos" del cátodo que se dirigen al ánodo. Si se coloca un objeto en la trayectoria de los rayos catódicos, se proyectará una sombra en la pantalla opuesta al cátodo, esta sombra indica en forma indicutible que los electrones viajan desde el Cátodo al Ánodo, osea, de menos a mas.
  • 2.
    Cuando los rayoscatódicos chocan con un pequeño molinte, lo hacen girar... con lo que se demuestraque además de carga tienen masa. Para confirmar la carga del electrón expusimos los rayos catódicos a un campo magnético y observamos como este se desviaba dependiendo del polo que le acercabamos al mismo.
  • 3.
    ANTECEDENTES HISTORICOS La concepcióndel átomo que se ha tenido a lo largo de la historia ha variado de acuerdo a los descubrimientos realizados en el campo de la física y la química. El concepto de átomo como unidad fundamental e indivisible de la materia fue formulado por los griegos hace unos 2500 años. Sin embargo este concepto era netamente filosófico y no existía evidencia que sustentara esta afirmación. A mediados del S. XVII la hipótesis atómica se convierte en teoría científica, cuando R. Boyle introduce el concepto de elemento químico. A finales del S. XVIII, la ley empirica de las proporciones definidas en combinaciones químicas de Berzelius evidencia la existencia de átomos. ALGUNOS MODELOS ATOMICOS MODELO ATÓMICO DE DALTON
  • 4.
    En 1808, John Dalton,propone el primer modelo atómico con bases científicas. • La materia está constituida por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir. • Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen su propio peso y cualidades propias. • Los átomos permanecen sin división, aún cuando se combinen en las reacciones químicas. • Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. Estudios posteriores, como los de M. Faraday en 1833, demostraban la existencia de partículas con carga eléctrica en sus experimentos de electrolisis. En 1859, se estudio el paso de corriente eléctrica a través de gases. Los rayos catódicos, demostraban la existencia de partículas de carga negativa. MODELO ATÓMICO DE THOMSON
  • 5.
    El modelo deDalton era insuficiente para explicar estos fenómenos. Es por eso que en 1898, J.J Thomson propone un modelo para la distribución de los electrones en el átomo. Propuso que el átomo se componía de dos partes, una negativa y una positiva. La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales se encontraban según este modelo inmersos en una masa de carga positiva a manera de pasas en un pastel. Una nube positiva que contenía las pequeñas partículas negativas (los electrones) suspendidos en ella. El número de cargas negativas era el adecuado para neutralizar la carga positiva. Si el átomo perdía un electrón, la estructura quedaría positiva; y si ganaba un electron, la carga final sería negativa. De esta forma, explicaba la formación de iones. Pero no daba explicación a otro tipo de fenómenos. MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD El modelo atómico de Rutherford en la comprensión de la materia. Pues introduce la idea de un núcleo central en el que se concentraría toda la carga positiva del átomo y casi toda la masa, y en torno a el y a cierta distancia se encontrarían los electrones girando alrededor del núcleo en órbitas. Estas orbitas no estaban definidas, por lo que el átomo no tendría tampoco forma ni tamaño definido. El modelo daba explicación satisfactoria a los resultados de sus experimentos con la lámina de oro. Sin embargo modelo tiene una dificultad proveniente de la electrodinámica clásica que predice que una partícula cargada acelerada, como sería necesario para mantenerse en órbita, emitiría radiación electromagnética, perdiendo energía. Cuando toda la energía del átomo se hubiera radiado, vendría la caída de los electrones sobre el núcleo. Se trata, por tanto de un modelo físicamente inestable, desde el punto de vista de la física clásica.
  • 6.
    MODELO ATÓMICO DEBOHR En 1913, Niels Bohr que trabajaba con Rutherford se encontraba buscando una explicación del porque el modelo atómico de Rutherford fallaba desde el punto de vista clásico, cuando leyó la teoría de Planck para la radiación del cuerpo negro. El segundo postulado de Planck decía “ un oscilador solo emite energía cuando pasa de un estado de mayor energía a otro de menor energía” y consideraba la frecuencia de movimiento circular del electrón alrededor del núcleo análoga a la frecuencia del oscilador de Planck, por lo que se podría solucionar el problema. El átomo solo emite radiación electromagnética cuando los electrones pasan de un nivel de mayor energía a uno de menor energía.
  • 7.
    Entonces, basado enel modelo atómico de Rutherford, Bohr formuló para su modelo atómico del átomo de hidrogeno una serie de postulados. 1. El átomo de hidrógeno se compone de un núcleo constituido por una carga +Ze y un electrón ligado a el por fuerzas electrostáticas. 2. Existe un conjunto de estados energéticos (estados estacionarios) cuantizados en los que se mueve el electrón sin emitir radiación electromagnética. En ellos la energía es constante. 3. Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar por estados intermedios. Lo que implica la emisión o absorción de un único cuanto de luz (fotón) cuya energía corresponde a la diferencia de energía entre ambas órbitas. Si se absorbe la energía suficiente el electrón se libera(efecto fotoelectrico) 4. IV. Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados del momento angular orbital L de acuerdo con la siguiente ecuación con n(número cuántico principal) = 1,2,3..... Para el valor mínimo 1 corresponde un radio de la órbita del electrón de 0.0529 nm (radio de Bohr).