Este documento resume la teoría atómica desde las ideas de los filósofos griegos hasta el modelo atómico moderno. Explica que los átomos son las partículas indivisibles que constituyen la materia y están compuestos por protones, neutrones y electrones. Detalla los modelos atómicos propuestos por científicos como Demócrito, Dalton, Thomson, Rutherford y cómo llegaron a la conceptualización actual del átomo a través de experimentos con tubos de rayos catódicos.

1. Teoría Atómica
Objetivos
•Conocer el desarrollo de la teoría atómica moderna.
•Aprender como están constituidos los átomos.
•Átomo es la menor parte de un elemento que
mantiene la identidad del elemento.
•Teoría Atómica Moderna es quien plantea la
conceptualización formal del átomo

2. Teoría Atómica
• Muchos filósofos griegos pensaban que la
materia estaba compuesta por cuatros
elementos: Tierra, Aire, Agua y Fuego. Ellos
asociaban propiedades con cada elemento.
Estas ideas no eran científicas.

3. Teoría Atómica
Muchas Clases de Átomos
• Demócrito creía que la materia estaba
compuesta por átomos que se movían a través
del espacio vacío. El tamaño, forma y
movimiento de los átomos determinaban la
propiedad de la materia.
• Los átomos eran sólidos, homogéneos,
indestructibles e indivisibles. Diferentes tipos de
átomos tienen diferentes formas y tamaños.

4. Teoría Atómica
Cuatro Elementos Sin Espacios vacíos
• Aristóteles favorecía la idea de que no había
espacios vacíos, que todo estaba constituido
por los elementos.
• Él creía que la materia estaba compuesta por
cuatro elementos: Tierra, Aire, Agua y Fuego.

5. Teoría Atómica
• La Alquimia era una forma de química que
floreció en la Edad Media y Renacimiento.
Aunque algunos alquimistas era un fraude,
otros hicieron grandes contribuciones
incluyendo el descubrimiento de varios
elementos y la preparación de ácidos fuertes.

6. Teoría Atómica
Átomos, Elementos y Compuestos
• Dalton propuso que la materia estaba compuesta por
átomos y que los átomos eran indivisibles e
indestructibles.
• Los átomos de un elemento dado eran idénticos en
tamaño y forma y propiedades químicas. Átomos de
diferentes elementos tienen diferentes propiedades.
• Los Átomos se combinan y reordenan mediante
reacciones químicas. Átomos diferentes se combinan
en razones de números enteros para formar
compuestos.

7. Teoría Atómica
• Ley de conservación de masa establece que la
masa se conserva en todos los procesos, como
las reacciones químicas.
• La Teoría Atómica de Dalton explica fácilmente
la conservación de masa en las reacciones
químicas como resultado de la separación,
combinación y reordenamiento de los átomos.

8. Teoría Atómica
Autoevaluación
1. Demócrito cría que la materia estaba compuesta por
a. Tierra
b. Fuego
c. Átomos
d. Agua

9. Teoría Atómica
Autoevaluación
2. Aristóteles dijo que _________ no puede existir.
a. Átomos
b. Espacio Vacío
c. Fuego
d. Agua

10. Teoría Atómica
Autoevaluación
3. Cuál de las siguientes partes de la teoría atómica de
Dalton no es correcta.
a. La materia está compuesta por átomos.
b. Los átomos son indivisibles.
c. Los átomos de un elemento difieren de los
átomos de otro elemento.
d. Los átomos se combinan para formar
compuestos.

11. Teoría Atómica
Autoevaluación
3. En la figura, si los átomos del elemento A tienen masa de 16
unidades y los elementos B tienen masa de 1 unidad, cuál es la
masa total del compuesto?
a. 72 unidades
b. 12 unidades
c. 18 unidades
d. 17 unidades

12. Teoría Atómica
Autoevaluación
3. Las ideas de John Dalton eran similares a las de:
a. Aristóteles
b. Platón
c. Sócrates
d. Demócrito

13. Teoría Atómica
Tubo de Rayos Catódicos
• Es un tubo con un ánodo en un extremo y un
cátodo en el otro. Cuando se aplica voltaje, la
electricidad viaja del cátodo al ánodo.

14. Teoría Atómica
• Sir William Crookes
• Los rayos catódicos es un haz de partículas cargadas.
• Las partículas tienen una carga negativa.

15. Teoría Atómica
EL físico inglés J.J. Thompson (1856-1940)utilizó un tubo de rayos
catódicos y sus conocimientos sobre teoría electromagnética
para determinar que el átomo tiene cargas y la relación entre
carga y masa.

16. Teoría Atómica
Rayos Catódicos
• El televisor fue inventado en los años 1920.
Las imágenes en la pantalla de los primeros
televisores se formaba por choque de los
rayos catódicos con el reverso de la pantalla
recubierto por un químico fluorescente.

17. Teoría Atómica
Milikan calculó la carga del electrón.
• El movimiento de las gotas de aceite el
aparato de Milikan dependía de la carga de las
gotas y del campo eléctrico. Milikan observó
las gotas con un telescopio. Él pudo hacer que
las gotas cayeran más despacio, subieran o se
detuvieran variando la intensidad del campo
eléctrico. De sus observaciones el calculó la
carga de cada gota.

18. Teoría Atómica
Modelo atómico de Thompson
• Propone el modelo conocido como el bizcocho
de pasas.
• Consideraba el átomo como una esfera con
carga positiva uniformemente distribuida en la
cual estaban los electrones como cargas
negativas puntuales.

19. Teoría Atómica
Rutherford (1871-1937)
• inició estudios de la interacción entre la
materia y partículas radiactivas.
• Conociendo el modelo de Thomson, esperaba
que las ligeras partículas alfa atravesaran los
átomos de oro.
• Esperaba una ligera desviación en algunas de
ellas.

20. Teoría Atómica
• A partir de su
experimento Rutherford
concluyó que el átomo
estaba compuesto por un
núcleo denso con carga
positiva rodeado por los
electrones. Las partículas
alfa que se dirigían
directamente al núcleo
eran notablemente
desviadas de su curso.

21. Teoría Atómica
Protón y Neutrón
• En 1920 Rutherford redefine su
concepto de núcleo y concluye
que el núcleo está compuesto
por partículas con carga positiva
que llamó Protones.
• En 1932 James Chadwick (1891-
1974) demostró que el núcleo
tiene también otra partícula
neutral llamada Neutrones
ganando el premio Nobel de
física en 1935 por esto.

22. Teoría Atómica
• El Átomo está compuesto por partículas
subatómicas:
1. Electrón (e-)partícula con carga negativa.
2. Protón (p+) partícula con masa y carga positiva.
3. Neutrón (n0) partícula con masa y sin carga.
• Todos los átomos están compuestos por
electrones, protones, y salvo una excepción,
neutrones.

23. Teoría Atómica
• Propiedades de las tres partículas subatómicas
Masa
Nombre Símbolo (aprox ; Kg) Carga
Protón p+ 1.6 × 10−27 1+
Neutrón n, n0 1.6 × 10−27 nada
Electrón e− 9.1 × 10−31 1−

24. Teoría Atómica
Autoevaluación
1. Qué podemos concluir de la deflexión de los rayos catódicos
en el campo magnético?
a. Los rayos deben estar formados de partículas cargadas.
b. Los rayos deben estar compuestos de hierro.
c. Los rayos deben tener carga positiva.
d. Los rayos viajan a través de un tubo al vacío.

25. Teoría Atómica
Autoevaluación
2. Qué esperaba Rutherford que pasara en su experimento con
la lámina de oro?
a. Los electrones pasaría a través de la lámina sin o muy
poca desviación.
b. Los electrones serían desviados por el denso núcleo de la
lámina de oro.
c. Las partículas alfa atravesarían la lámina sin o con poca
desviación.
d. Las partículas alfa serían desviadas por el denso núcleo
de la lámina de oro.

26. Teoría Atómica
Autoevaluación
3. Cuál de las siguientes partículas tiene masa casi idéntica a la
del protón?
a. neutrón.
b. electrón.
c. positrón.
d. partícula beta.

27. Teoría Atómica
Autoevaluación
4. Cuál científico determinó que casi toda la masa del átomo se
encuentra en su núcleo?
a. Dalton.
b. Demócrito.
c. Rutherford.
d. Thomson.

28. Teoría Atómica
Autoevaluación
5. En el modelo de pudín de pasas, dónde estaba la carga
positiva localizada?
a. en los electrones.
b. igualmente distribuida en el átomo.
c. en el núcleo.
d. en los protones.

29. Teoría Atómica
• A principal característica que comparten los
átomos del mismo elemento es el número de
protones.
• Número Atómico es el número de protones de un
átomo.
• Masa Atómica es la suma de los protones y
neutrones de un átomo.

30. Teoría Atómica
• Isótopos son átomos que poseen igual número atómico
pero difieren en su masa atómica.
– Ejemplo: Isótopo # Protones # Neutrones
El Cloro tiene dos isótopos Cl-35 17 18
Cl-37 17 20
• Isóbaros Átomos con igual masa atómica pero diferente
número atómico.
– Ejemplo: Isóbaro #Protones # Neutrones Masa Atómica
C-14 6 8 14
N-14 7 7 14

31. Teoría Atómica
• Una manera sencilla de representar los isótopos
usando los símbolos atómicos.
• Donde X es el símbolo del elemento, A es la masa
atómica y Z es el número atómico.
• Ejemplo: para el isótopo del carbono con 6
protones y 6 neutrones el símbolo es:

32. Teoría Atómica
Ejercicio
1. Cuál es el símbolo para un isótopo del Uranio que
tiene el número atómico 92 y una masa atómica de
235?

33. Teoría Atómica
Ejercicio
1. Cuál es el símbolo para un isótopo del Uranio que
tiene el número atómico 92 y una masa atómica de
235?
Solución:

34. Teoría Atómica
Ejercicio
2. Cuántos protones y neutrones hay en

35. Teoría Atómica
Ejercicio
2. Cuántos protones y neutrones hay en
Solución:
Éste átomo de hierro tiene 26 protones y 56 − 26 = 30
neutrones.

36. Teoría Atómica
Ejercicio
3. Cuántos protones tiene

37. Teoría Atómica
Ejercicio
3. Cuántos protones tiene
Solución:
36

38. Teoría Atómica
Ejercicio
1. El átomo de carbono más común tiene 6 protones y
6 neutrones en el núcleo. Cuál es el número atómico
y número de masa de ésos átomos de carbono?

39. Teoría Atómica
Ejercicio
1. El átomo de carbono más común tiene 6 protones y
6 neutrones en el núcleo. Cuál es el número atómico
y número de masa de ésos átomos de carbono?
Solución:
Si tiene seis protones entonces su número atómico es
6. Si también tiene 6 neutrones, entonces su masa
atómica es 6 + 6, ó 12.

40. Teoría Atómica
Ejercicio
2. Un isótopo del Uranio tiene un número atómico de
92 y su número de masa es 235. Cuál es el número
de protones y neutrones en el núcleo de ese átomo.

41. Teoría Atómica
Ejercicio
2. Un isótopo del Uranio tiene un número atómico de
92 y su número de masa es 235. Cuál es el número
de protones y neutrones en el núcleo de ese átomo.
Solución: Número atómico: 92
Número de neutrones: 235-92= 143.

42. Teoría Atómica
Ejercicio
3. El número de protones en un núcleo de un átomo
de estaño es 50, mientras que el número de
neutrones en su núcleo es 68. Cuál es el número
atómico y la masa atómica de éste isotopo?

43. Teoría Atómica
Ejercicio
3. El número de protones en un núcleo de una átomo
de estaño es 50, mientras que el número de
neutrones en su núcleo es 68. Cuál es el número
átomico y la masa atómica de éste isotopo?
Solución: Número atómico: 50
Masa atómica= 50 + 68 = 118

44. Masas Atómicas y Moleculares
Objetivo
• Expresar las masa de átomos y moléculas.
Unidad de Masa Atómica (u) es una doceava
parte de la masa del carbono-12. Con esta
escala, la masa de un protón es 1.00728 u, la
masa de un neutrón es 1.00866 u, y la masa de
un electrón es 0.000549 u.
La masa del carbono-12 es 12u, oxígeno-16 es
16u, etc.

45. Masas Atómicas y Moleculares
• Masa Atómica de un elemento es la masa
promedio de los isótopos de ése elemento
ponderando la abundancia de cada isótopo.
• Masa Molecular es la suma de las masas
atómicas de una molécula.

46. Masa Atómica y Moleculares
• Cálculo de la Masa Atómica del Cloro

47. Masa Atómica y Moleculares
Ejemplo
1. Calcule la masa molecular para cada sustancia.
a. NBr3

48. Masa Atómica y Moleculares
Ejemplo
1. Calcule la masa molecular para cada sustancia.
a. NBr3
Solución:
1 N = 14.007 u
3Br = 3( 79.904 u) = 239.712 u
Total NBr3 = 14.007 u + 239.712 u = 253.719 u
253.719 u la masa molecular del NBR3

49. Masa Atómica y Moleculares
Ejemplo
1. Calcule la masa molecular para cada sustancia.
a. C2H6

50. Masa Atómica y Moleculares
Ejemplo
1. Calcule la masa molecular para cada sustancia.
a. C2H6
Solución:
b. 2C = 2(12.011 u)= 24.022 u
6H = 6(1.008 u) = 6.048 u
Total = 30.070 u la masa molecular de C2H6

51. Masa Atómica y Moleculares
Ejemplo
1. Calcule la masa molecular para cada sustancia.
c. SO2

52. Masa Atómica y Moleculares
Ejemplo
1. Calcule la masa molecular para cada sustancia.
c. SO2
Solución:
S = 32.065
2O = 31.998
SO2 = 64.063 u

53. Teoría Atómica
Autoevaluación
1. Por qué las masas atómicas de los elementos no son
números enteros?
a. Porque la masa atómica incluye la masa de los
electrones en el átomo.
b. Debido a un error experimental.
c. Porque las masas atómicas son un promedio
ponderado de los isótopos de un elemento.
d. Debido a la fuerza de enlace de los
elementos.

54. Teoría Atómica
Autoevaluación
1. El número atómico de un elemento está definido por
su número de____________
a. Protones
b. neutrones
c. electrones
d. núcleos

55. Teoría Atómica
Autoevaluación
1. La suma de los protones y neutrones de un núcleo se
llama_______________
a. El número atómico.
b. El número de masa.
c. El número de Avogadro.
d. El número del elemento.

56. Teoría Atómica
Autoevaluación
1. Cuál de los siguientes enunciados es cierto para
cualquier átomo?
a. El número atómico = número de protones =
número de electrones.
b. El número atómico = número de neutrones =
número de electrones.
c. La masa atómica = número de protones =
número de electrones.
d. La masa atómica = número de protones =
número de neutrones.

57. Teoría Atómica
Autoevaluación
1Cómo se define el la unidad de masa atómica (uma)?
a. 1/12 de la masa del átomo carbono-12.
b. 1/14 de la masa del átomo nitrógeno-14.
c. 1/13 de la masa del carbono-13.
d. 1/16 de la masa del átomos de oxígeno-16.

58. Masa Atómica y Moleculares
Resumiendo
• La Unidad de Masa Atómica (u) es la unidad que
describe las masas de los átomos individuales y las
moléculas.
• La masa atómica es el promedio ponderado de las
masas de todos los isótopos de un elemento.
• La masa molecular es la suma de las masas de todos
los átomos en una molécula.

59. Links pendientes
• Teoría Atómica
• https://docs.google.com/open?id=0B7wi6BCSEa7yZ3dVa3d
iaTlOZE0
• Masa atómica y molecular
• https://docs.google.com/open?id=0B7wi6BCSEa7yYjZEUFd
DV1kxdms
• Programa:
• https://docs.google.com/open?id=0B7wi6BCSEa7ySV80ckd
fRTA4WDA
• Presentación:
• https://docs.google.com/open?id=0B7wi6BCSEa7yekJUTXV
ydTNETjg

61. Teoría Atómica
• Símbolos Atómicos una o dos letras que
representan el nombre de un elemento. Por
convención la primera letra es siempre en
mayúscula.
• Tabla Periódica es una gráfica con filas y columnas
donde están agrupados todos los elementos en
orden ascendente del número atómico.

62. Teoría Atómica
Resumiendo
•La química se basa en la Teoría Atómica Moderna, que
establece que toda materia está compuesta por átomos.
•Los átomos están compuestos de protones, neutrones y
electrones.
• Cada elemento tienen su propio número atómico, que es igual
al número de protones en su núcleo.
•Isótopos de un elemento contienen diferentes números de
neutrones.
•Los elementos están representados por un símbolo atómico.
•La Tabla Periódica es una diagrama que organiza todos los
elementos.

63. Radiactividad
Objetivos
• Definiry dar ejemplos de los principales tipos de
radiactividad.
• Radiactividad Natural es la emisión espontánea
de partículas subatómicas o radiación
electromagnética desde un núcleo atómico. Todos
los elementos con un número atómico mayor de 83,
son radiactivos.

64. Radiactividad
• Tipos de Radiaciones
Ejemplo:

65. Radiactividad
• Ecuaciones Nucleares son reacciones químicas
que ocurren a nivel del núcleo atómico.
• Isótopo Padre es el reactante en una ecuación
nuclear.
• Isótopo Hija el producto en una ecuación
nuclear.
• Decaimiento Radiactivo es el cambio
espontáneo de un núcleo de un elemento a
otro.

66. Radiactividad
Ejemplo
1. Escriba la ecuación nuclear que describa el
decaimiento radiactivo del Radón-222 mediante la
emisión de partículas alpha e identifique el isótopo
hijo producido.

67. Radiactividad
Ejemplo
1. Escriba la ecuación nuclear que describa el
decaimiento radiactivo del Radón-222 mediante la
emisión de partículas alpha e identifique el isótopo
hijo producido.
Solución:

68. Radiactividad
Ejemplo
2. Escriba la ecuación nuclear que represente la
radioactividad del polonio-208 mediante la emisión de
una partícula alfa e identifique el isótopo creado.

69. Radiactividad
Ejemplo
2. Escriba la ecuación nuclear que represente la
radioactividad del polonio-208 mediante la emisión de
una partícula alfa e identifique el isótopo creado.
Solución:

70. Radiactividad
•Tipos de Radiaciones
Ejemplos:

71. Radioactividad
•Tipos de Radiaciones
Ejemplo:
= 8.2 × 10−14 J
4.9 × 107 kJ por
cada mol de Rn!!!

72. Radiactividad
Ejemplos:
1. Escriba la ecuación nuclear que representa el
decaimiento radiactivo del boro-12 por la emisión de
partículas beta e identifique el isótopo formado. Una
radiación gamma es emitida simultáneamente con la
partícula beta.

73. Radiactividad
Ejemplos:
1. Escriba la ecuación nuclear que representa el
decaimiento radiactivo del boro-12 por la emisión de
partículas beta e identifique el isótopo formado. Una
radiación gamma es emitida simultáneamente con la
partícula beta.
Solución:

74. Radiactividad
Ejemplos:
2. Escriba la ecuación nuclear que represente el
decaimiento radiactivo del technetium-133 por
emisión de partículas beta e identifique el isótopo
producido. Una radiación gamma es emitida
simultáneamente con la partícula beta.

75. Radiactividad
Ejemplos:
2. Escriba la ecuación nuclear que represente el
decaimiento radiactivo del technetium-133 por
emisión de partículas beta e identifique el isótopo
producido. Una radiación gamma es emitida
simultáneamente con la partícula beta.
Solución:

76. Radiactividad
Característica Partículas Alfa Partículas Beta Rayos Gamma
Símbolos α β γ
Identidad Núcleo de Helio Electrón Radiación
Electromagnética
Carga 2+ 1- None
Número de
4 0 0
masa
Poder de Mínima, no Corta, penetra la Profunda,
Penetración penetra la piel. piel y algo de tejido penetra el tejido
profundo.

77. Radiactividad
• Fisión Nuclear es la separación de un núcleo
atómico en núcleos más pequeños y estables.
• Los isótopos provenientes de la fisión son
productos variados y no isótopos específicos
como en la emisión alfa y beta.
• La fisión produce un exceso de neutrones que
al ser liberados, inducen sucesivas reacciones
de fisión.
• Example:

78. Radiactividad
Autoevaluación
1. Un núcleo atómico inestable emita radiación para:
a. Obtener una configuración atómica más estable.
b. Ganar electrones en el proceso.
c. Ganar neutrones en el proceso.
d. Perder protones en el proceso.

79. Radiactividad
Autoevaluación
2. Qué partícula se emite durante el decaimiento
radiactivo que tiene masa de 4 amu?
a. Partícula alfa.
b. Partícula beta.
c. Rayos gamma.
d. Partículas delta.

80. Radiactividad
Autoevaluación
3. Qué tipo de radiación tiene mayor poder de
penetración?
a. Radiación alfa.
b. Radiación beta.
c. Radiación gamma.
d. Radiación delta.

81. Radiactividad
Autoevaluación
4. Los isótopos son átomos _________ y tienen
__________.
a. Del mismo elemento; diferente masa.
b. De diferentes elementos; la misma masa.
c. De diferentes elementos; diferente masa.
d. Del mismo elemento; igual masa.

82. Radiactividad
Autoevaluación
5. Por qué se puede ignorar la masa de la partícula beta
en una reacción nuclear?
a. Las partículas betas no tienen masa.
b. Las partículas betas tienen masa negativa.
c. Las partículas betas tienen masa extremadamente
pequeña.
d. La masa de las partículas beta se cancelan con
otra partícula llamada neutrino.

83. Radiactividad
Resumiendo
• La radiactividad generalmente incluye partículas alfa,
partículas betas y rayos gamma.
• La fisión es un tipo de radiactividad en la cual un
núcleo grande espontáneamente se divide en
núcleos más pequeños y estables.
https://docs.google.com/open?id=0B7wi6BCSEa7yZDM1MW5yS0ktQWc

84. Vida Media
Objetivos
1. Definir vida media
2. Determinar la cantidad de sustancia radiactiva
remanente a partir de la cantidad de vidas medias.
• Vida Media cantidad de tiempo que le toma a un
isótopo decaer la mitad de su masa inicial.

85. Vida Media
Podemos determinar la cantidad de Isótopo
Radiactivo restante, después de un número
Determinado de vidas medias, mediante la
Siguiente ecuación.
Cantidad Remanente = Cantidad inicial × (1/2)n
N = N0(1/2)n

86. Vida Media
Ejemplo
1. La vida media del floruro-20 es 11.0s. De una
muestra inicialmente compuesta por 5.00g de
fluoruro-20, cuánto queda después de 44.0 s?

87. Vida Media
Ejemplo
1. La vida media del floruro-20 es 11.0s. De una muestra
inicialmente compuesta por 5.00g de fluoruro-20, cuánto
queda después de 44.0 s?
Solución:
Si comparamos el tiempo pasado con la vida media del isótopo,
notamos que 44.0 es exactamente 4 vidas medias; entonces
usando la ecuación y sustituyendo n=4, tenemos:
Cantidad restante = 5.00 g × (1/2)4
Cantidad restante = 5.00 g × 1/16
Cantidad restante = 0.313 g

88. Vida Media
• La vida media de los isótopos varía desde fracciones
de microsegundos a billones de años.
• Si el tiempo transcurrido no es un múltiplo exacto de
la vida media, la ecuación sería:
N = N0(1/2)t/T
Donde:
t = tiempo transcurrido
T = Número de medias vidas

89. Vida Media
Ejemplo
2. La vida media del titanio-44 es 60.0 y. Una muestra
de titanio contiene 0.600 g de titanio-44. Cuánto
quedará después de 240.0 y?

90. Vida Media
Ejemplo
2. La vida media del titanio-44 es 60.0 y. Una muestra
de titanio contiene 0.600 g de titanio-44. Cuánto
quedará después de 240.0 y?
Solución:
N = N0 (1/2)t/T
N = 0.600 g (1/2)240 y/60.0y
N = 0.0375 g

91. Vida Media
Ejemplo
1. La vida media del Flúor-20 es 11.0 s. De una muestra que
inicialmente contenía 5.00 g de fluor-20, cuánto queda
después de 60.0 s?
Solución:
N = N0 (1/2)t/T
N = 5.00g (1/2) 60.0s/11.0s
N = 0.114 g

92. Vida Media
Ejemplo
2. La vida media del titanio-44 es 60.0 y. Una muestra de titanio
contiene 0.600 g de titanio-44. Cuánto quedará después de
100.0 y?
Solución:
N = N0 (1/2)t/T
N = 0.600 g (1/2)100.0 y/60.0 y
Cantidad Remanente = 0.189 g

93. Vida Media
Resumiendo
•Los procesos radiactivos naturales se caracterizan por
la Vida Media, el tiempo que le toma a la mitad de la
cantidad inicial decaer.
•La cantidad de material restante después de cierta
cantidad de vidas medias puede ser calculado
mediantes ecuaciones simples.
https://docs.google.com/open?id=0B7wi6BCSEa7ya2hLNUxwbzh2azg

94. Unidades de Radiactividad
Objetivos
•Expresar la cantidad de radiactividad en varias
unidades.
•Una de las formas más directas de expresar
radiactividad es el número de decaimientos por
segundos.
•becquerel (Bq) = un decaimiento por segundo.
•curio (Ci) = 3.7 × 1010 decaimientos/s (originalmente
definida como el número de decaimientos de 1 g de
radio en un segundo.)

95. Unidades de Radiactividad
Ejemplo
1. Una muestra de radio tiene una actividad de 16.0 mCi
(milicurios). Si la vida media del radio es 1,600 y, cuánto
tiempo pasará hasta que la actividad disminuya a 1.0 mCi?

96. Unidades de Radiactividad
Ejemplo
1. Una muestra de radio tiene una actividad de 16.0 mCi (milicurios). Si la
vida media del radio es 1,600 y, cuánto tiempo pasará hasta que la
actividad disminuya a 1.0 mCi?
Solución: La tabla siguiente muestra la actividad del radio a
través de múltiples vidas media
Tiempo en Radiactividad En un período de 4 vidas medias
Años en mCi la actividad del radio reducida a
0 16.0 la mitad cuatro veces, en cuyo
1,600 8.0 punto la actividad será de 1.0
3,200 4.0 mCi. Toma 4 media-vida o 6,400
4,800 2.0 años reducir la actividad a 1.0
6,400 1.0
mCi.

97. Unidades de Radiactividad
Ejemplos
2. Una muestra de radón tiene una actividad de 60,000
Bq. Si la vida media del radón es 15 h, cuánto tiempo
pasará hasta que la actividad decaiga a 3,750 Bq?

98. Unidades de Radiactividad
Ejemplos
2. Una muestra de radón tiene una actividad de 60,000
Bq. Si la vida media del radón es 15 h, cuánto tiempo
pasará hasta que la actividad decaiga a 3,750 Bq?
Respuesta:
15 h 30,000 Bq
30 h 15,000 Bq
45 h 7,500 Bq
60 h 3,750 Bq
Se necesitan 60 h para reducir la actividad a 3,750 Bq.

99. Unidades de Radiactividad
Ejemplos
3. Una muestra de radio tiene una actividad de 16.0 mCi. Si la
vida media del radio es de 1,600 y, en cuánto tiempo decaerá la
actividad a 5.6 mCi?
N = N0 (1/2)t/T
5.6 mCi = 16.0 mCi (1/2)t/1600 y
5.6 mCi/16.0 mCi = (1/2)t/1600 y
0.35 = (1/2)t/1600 y (aplicando logaritmo neperiano)
-1.049 = -0.693 t/ 1600 y
-1.049 (1600 y) = -0.693t
-1678.4 y = -0.693t
t= -1678.4 y/-0.693 = 2,422 y
t = 2,422 y

100. Unidades de Radiactividad
• Otras medidas de radiactividad están basadas
en sus efectos en el tejido vivo.
• Rad (Dosis absorbida de radiación) es la unidad
equivalente a 1 g de tejido absorbiendo 0.01 j/g.
• La absorción de un rad por 70,000 g de agua (150 lb persona)
incrementa la temperatura en 0.002ºC. Suficiente para
romper 1 x 10 21 enlaces moleculares C-C en el cuerpo de una
persona.
• Gray (Gy) 1 Gy = 100 rad

101. Unidades de Radiactividad
• Predecir los efectos de la radiación se complica por el
hecho de que los distintos tipos de emisiones afectan
de forma diferente el tejido.
• REM Unidad de exposición a la radiactividad que
incluye un factor para tomar el cuenta el tipo de
radiactividad y el tejido expuesto. Rem= rad x Factor
• Para radiación beta el factor es 1, para alfa es 10 en
general pero tejido sensible, como el ojo, es 30.
• Sievert (Sv) es una unidad definida como 100 rem.

102. Unidades de Radiactividad
2.2.3 Unidades de Radiactividad
•Exposición y Efectos.

103. Unidades de Radiactividad
• La manera más simple de medir la exposición
a la radiactividad es mediante una placa de
cinta fotográfica que puede ser revelada para
detectar exposición cada cierto tiempo.
• Geiger Counter artefacto eléctrico para
detectar la radiactividad.

104. Unidades de Radiactividad
Resumiendo
•La Radiactividad puede ser expresada con una
variedad de unidades que incluye; rems, rads y
curios.
•Puede ser detectada por una cinta fotográfica o
un equipo eléctrico llamado Contador Geiger
https://docs.google.com/open?id=0B7wi6BCSEa7ydHR1cDhYMUJWUm8

105. Usos De Los Isótopos Radiactivos
Objetivos
•Aprender sobre las aplicaciones de la
Radiactividad.
Los isótopos radiactivos tienen una variedad de
aplicaciones por su detectable radiactividad o
por la energía que liberan.
•Localizadores para seguir los pasos que otra
sustancia toma. Ejemplo: fugas de agua, fotosíntesis
(carbono-14)

106. Usos De Los Isótopos Radiactivos
• Datación Radioactiva los isótopos radiactivos han
probado ser de gran utilidad para establecer la edad
de artículos arqueológicos.

107. Usos De Los Isótopos Radiactivos
• Irradiación de Alimentos la radiación emitida por
algunas sustancias radiactivas puede ser usado para eliminar
microorganismos en una variedad de alimentos, extendiendo
la vida útil de éstos productos. Cobalto-60 o cesio-137 se usan
para la protección de tomates, hongos, legumbres.

108. Usos De Los Isótopos Radiactivos
• Aplicaciones Médicas Isótopo Uso
32P Detección y tratamiento de cáncer,
– Diagnóstico particularmente ojos y piel.
– Tratamiento 59Fe Diagnóstico de anemias
– Evaluar la actividad 60Co Radiación gamma de tumores.
99mTc* Para escaneo de cerebro, tiroides,
tiroidea.
hígado, médula espinal, pulmones,
– Esterilización de corazón e intestinos.
productos médicos. Determinación del volumen de
sangre.
131I Dianóstico y tratamiento de la
tiroides.
133Xe Crear imágenes pulmonares.
198Au Diagnóstico del hígado
* La m significa metaestable.

109. Usos De Los Isótopos Radiactivos
Resumiendo
•La radiactividad tiene varias aplicaciones prácticas
como rastreadores, diversas aplicaciones médicas, la
datación de objetos antiguos y preservación de
alimentos.
https://docs.google.com/open?id=0B7wi6BCSEa7ydVE3ZDlMMFdaU00

110. Estabilidad Nuclear
Objetivos
•Entender los factores que afectan la estabilidad
nuclear.
•Aprender el concepto de Cinturón de
estabilidad.
•Conocer la emisión esperada cuando un átomo
inestable esta encima o debajo del cinturón.
•Aprender el concepto de fusión nuclear.

111. Estabilidad Nuclear
• Estabilidad Nuclear
– El decaimiento espontáneo de un núcleo y el tipo de
radiación que emite depende de su relación
neutrón/protón.
– Los nucleones (Protones y neutrones) se mantienen
unidos, a pesar de las repulsiones electrostáticas,
mediante la fuerza nuclear.
– Los átomos con números atómicos bajos (<20) son estables
cuando la relación n/p es 1:1
– A medida que el número atómico incrementa más
neutrones son necesarios para mantener la estabilidad.
– Los átomos con números atómicos altos requieren una
relación n/p de hasta 1.5/1 para mantener la estabilidad.

112. Estabilidad Nuclear
• Fuerza Nuclear Fuerte
La fuerza electrostática representada por
Flechas moradas, actúan entre protones.
La fuerza nuclear fuerte se representa por
Las flechas verdes.
La fuerza nuclear fuerte actúa sobre los
nucleones (neutrones y protones)

113. Estabilidad Nuclear
• Cinturón de Estabilidad
• El decaimiento radiactivo depende de
las causas de la inestabilidad.
• Por encima del cinturón de estabilidad
tiene demasiados neutrones para ser estable.
• Por debajo del cinturón de estabilidad
tienen demasiado protones para ser estables.
• Dependiendo de la relación n/p un átomo
puede tener diferentes tipos de decaimiento:
• Beta
• Alfa
• Emisión Positrónica
• Absorción electrónica

114. Estabilidad Nuclear
• Decaimiento Beta: radioisótopo encima del
cinturón de estabilidad.

115. Estabilidad Nuclear
• Decaimiento Beta: núcleos con más de 82
protones, tienen nucleones demasiado grandes.

116. Estabilidad Nuclear
• Emisión Positrónica
ocurre en núcleos con baja
relación n/p.
• Durante la emisión
positrónica, un protón del
núcleo se convierte en un
positrón y un neutrón.
P n + e+

117. Estabilidad Nuclear
• Absorción electrónica
disminuye el número de
protones en núcleos
inestables que se
encuentran debajo del
cinturón de estabilidad.
• Ocurre cuando un átomo
atrae un electrón, lo
combina con un protón para
formar un neutrón.
P + e- n

118. Estabilidad Nuclear

119. Estabilidad Nuclear
Ejemplo
1. Putonio-238 decae con la emisión de una partícula
alfa, escriba la reacción nuclear que describa el
decaimiento.

120. Estabilidad Nuclear
Ejemplo
1. Putonio-238 decae con la emisión de una partícula
alfa, escriba la reacción nuclear que describa el
decaimiento.
Solución:

121. Estabilidad Nuclear
Ejemplo
2. Escriba la ecuación nuclear balanceada para la
reacción del Oxígeno-15 emitiendo un positrón.

122. Estabilidad Nuclear
Ejemplo
2. Escriba la ecuación nuclear balanceada para la
reacción del Oxígeno-15 emitiendo un positrón.
Solución:

123. Estabilidad Nuclear
• Fusión Nuclear dos núcleos pequeños se
combinan o funden para formar un mayor y más
estable núcleo liberando en el proceso una gran
cantidad de energía.
• La fusión nuclear ocurre constantemente en el
sol, en su interior donde las temperaturas
alcanzan los 15 x 106 grados Celsius.
• Las reacciones de fusión sólo ocurren a
elevadísimas temperatura por eso las denominan
reacciones termonucleares.

124. Estabilidad Nuclear
Autoevaluación
1. Por qué las partículas betas se desvían menos que las alfas en
un campo eléctrico?
a. Porque las partículas betas son mucho menos masivas que
las alfa.
b. Porque las partículas betas tienen mucha más carga que
las alfa.
c. Porque las partículas betas tienen más energía que las
alfa.
d. Porque las partículas betas y las alfas tienen cargas
opuestas.

125. Estabilidad Nuclear
Autoevaluación
2. Cómo se denomina la emisión de rayos y partículas por una
sustancia?
a. radiación.
b. Reactividad nuclear.
c. Estabilidad nuclear.
d. Serie radiactiva.

126. Estabilidad Nuclear
Autoevaluación
3. Cuál es la carga de los rayos gamma?
a. 1+
b. 2+
c. 1-
d. 0

127. Estabilidad Nuclear
Autoevaluación
4. Cuál es el factor primario en la determinación de la estabilidad
nuclear?
a. relación entre neutrón y protón
b. Relación entre protón y electrón
c. Relación entre neutrón y electrón
d. Relación entre partículas alfa y beta.

128. Estabilidad Nuclear
Autoevaluación
5. Cuál es la carga de una partícula alfa?
a. 1+
b. 2+
c. 1-
d. 0

129. Energía Nuclear
Objetivos
1. Explicar el origen de la energía nuclear.
2. Entender la fisión nuclear, masa crítica y reacción en
cadena.
3. Calcular la energía emitida conociendo el defecto de
masa
•Las reacciones nucleares ocurren con simultánea
emisión de energía.
•La masa se reduce ligeramente en la conversión
de reactantes a productos.
•Según Albert Einstein: E=mc2

130. Energía Nuclear
Considere la siguiente ecuación:
•La masa total del reactante 235.0439 y la de los
productos 234.8605 representa una diferencia de
masa de 0.1834
•E=(-0.0001834Kg)(3.00x108m/s)2= -1.65 x 1010 kJ
•Esta es una extraordinaria cantidad de energía!

131. Energía Nuclear
• Energía Nuclear controlado aprovechamiento de
energía de reactores de fisión.
• La fisión del uranio-235 puede ser
artificialmente iniciada mediante la inyección
de un neutrón en su núcleo.
• 235U + 1n 139Ba + 94Kr + 31n + energía
• Mediante la cuidadosa adición de neutrones
se controla el proceso de fisión.

132. Energía Nuclear
• Fisión Nuclear es un proceso mediante el cual un
núcleo pesado (Z>200) se divide para formar núcleos
más pequeños, liberando en el proceso gran
cantidad de energía.
• Reacción Nuclear en Cadena es una secuencia de
reacciones de fisión nuclear. Los neutrones liberados
de la primera reacción generan sucesivas reacciones.
• Masa Crítica La cantidad mínima de material
fisionable requerido para generar una reacción en
cadena.

133. Energía Nuclear
Ejemplos
Plutonio-239 puede absorber un neutrón e iniciar la reacción de
fisión para obtener un átomo de oro-204 y uno de fósforo-31.
Escriba la ecuación balanceada en este proceso y la cantidad de
neutrones resultantes.

134. Energía Nuclear
Ejemplos
Plutonio-239 puede absorber un neutrón e iniciar la reacción de
fisión para obtener un átomo de oro-204 y uno de fósforo-31.
Escriba la ecuación balanceada en este proceso y la cantidad de
neutrones resultantes.
Solución:
Para balancear la suma de los súper y sub índices debe ser igual
a ambos lados de la ecuación:
Subíndices: 0 + 94 = 94 79 + 15 + 0 = 94
Superíndices: 1 + 239 = 240 204 + 31 + ? = 240 ? = 5

135. Energía Nuclear
Ejemplos
Uranio-238 puede absorber un neutrón e iniciar la
reacción de fisión produciendo un átomo de cesio-135
y uno de rubidio-96. Escriba la ecuación balanceada y
determine cuantos electrones se liberan de esta
reacción.

136. Energía Nuclear
Ejemplos
1. Uranio-238 puede absorber un neutrón e iniciar la
reacción de fisión produciendo un átomo de cesio-135
y uno de rubidio-96. Escriba la ecuación balanceada y
determine cuantos electrones se liberan de esta
reacción.
Solución:
238U + 1n 96Rb + 135Cs + 81n

137. Energía Nuclear
Ejemplo
La Ecuación balanceada para la reacción de fisión del plutonio-
239 es: 239Pu + 1n 204Au + 31P + 51n
239.0522 1.0087 203.9777 30.9738 5 x 1.0087
Determine la energía producida.

138. Energía Nuclear
Ejemplo
La Ecuación balanceada para la reacción de fisión del plutonio-
239 es: 239Pu + 1n 204Au + 31P + 51n
239.0522 1.0087 203.9777 30.9738 5 x 1.0087
Determine la energía producida.
Solución:
Masa de los reactantes: 1.0087 + 239.0522 = 240.0609 g
Masa de los productos: 203.9777 + 30.9738 + (5x1.0087)= 239.9950 g
Cambio en masa: 239.9950 – 203.9777 = -0.0659 g = -0.0000659 Kg
E=( -0.0000659 Kg)(3.00 x 108 m/s)2 = -5.93 x 1012 J

139. Energía Nuclear
Ejemplo
La ecuación baanceada para la fisión del uranio-238 es:
238U + 1n 96Ru + 135Cs + 81n
238.0508 1.0087 95.9342 134.9060 8 x 1.0087
Determine la energía producida.

140. Energía Nuclear
Ejemplo
La ecuación balanceada para la fisión del uranio-238 es:
238U + 1n 96Ru + 135Cs + 81n
238.0508 1.0087 95.9342 134.9060 8 x 1.0087
Determine la energía producida.
Solución:
Masa reactantes: 238.0508 + 1.0087 = 239.0595 g
Masa productos: 95.9342+134.9060+8.0696 = 238.9098 g
Diferencia de masa: 239.0595-238.9098 = 0.1497 g = 1.497x10-4 Kg
E = (1.497x10-4 Kg)(3.00 x 108 m/s)2 = -1.347 x 1013 J

141. Átomos, Moléculas E Iones y Química
Nuclear
Asignación
Libro: Química de Raymond Chang (7ma
Edición)
Capítulo 2: Átomos, Moléculas e Iónes
Problemas: 10, 13, 15, 24, 26, 30, 31, 32, 34
Capítulo 23: Química Nuclear
Problemas: 4,6,14, 16, 23, 31, 32, 34
https://docs.google.com/open?id=0B7wi6BCSEa7yNk83dUZxTDlLaWM