El documento resume la evolución del modelo atómico desde los filósofos griegos hasta el modelo actual. Los primeros consideraron que la materia era continua o discontinua. Dalton propuso la teoría atómica moderna basada en átomos indivisibles. Más tarde, se descubrió que los átomos estaban formados por un núcleo central con carga positiva y electrones con carga negativa en la corteza. Finalmente, se determinó que los núcleos contenían protones y neutrones y los electrones se organizaban en capas alrededor

1. TEMA 4

2. La Química es la ciencia que estudia la estructura, propiedades y
transformaciones de la materia a partir de su composición atómica
Que la materia sea continua, es decir,
infinitamente divisible. Hipótesis
defendida por EMPÉDOCLES y
ARISTÓTELES. Defendieron su teoría de
Los filósofos griegos los cuatro elementos y las cuatro
consideraron dos posibilidades cualidades
sobre como estaba constituida
la materia
Que la divisibilidad de la materia tenga
un límite, es decir, que sea discontinua.
Esto conduce a suponer la existencia de
pequeños corpúsculos de materia
inalterables e indivisibles llamados
átomos. Defendida por LEUCIPO y
DEMÓCRITO

3. En el año 1789, Lavoisier, estableció la LEY DE CONSERVACIÓN DE
LA MASA, ley empírica sobre las reacciones químicas que
estudiaremos más adelante
Para explicarlas Dalton recuperó las ideas de Leucipo y
Demócrito y, entre 1803 y 1808, expuso la primera teoría
atómica moderna, basada en las siguientes hipótesis
1. La materia está formada por pequeñas partículas inmutables denominadas
átomos.
2. Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí en tamaño y masa,
pero distintos a los de otro elemento diferente.
3. Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de distintos elementos
en una relación numérica sencilla.
4. En una reacción química, los átomos se reagrupan de forma distinta a como
estaban inicialmente, pero ni se crean ni se destruyen
El átomo es la unidad básica de la materia que puede intervenir en una reacción química

4. Tales de Mileto (640-546 a.C.) observó que un trozo de ámbar (elektron
en griego), previamente frotado con una tela, atraía plumas pequeñas y
trocitos de paja.
William Gilbert, a finales del siglo XVI, clasificó las sustancias en
eléctricos y no eléctricos, comprendió la diferencia entre electricidad y
magnetismo y explicó el comportamiento de las brújulas.
Charles du Fay, en 1733, sugiere la existencia de dos tipos de
electricidad a las que llama vítrea y resinosa.

5. BenjamÍn Franklin, siglo XVIII, sugirió un
modelo basado en la existencia de un fluido
eléctrico, para explicar lo que en la época
se conocía de la electricidad: propuso que
todos los cuerpos tienen una cantidad
“normal” de fluido eléctrico y que cuando se
frotaban, parte de él pasaba de uno a otro.
Un cuerpo quedaba cargado con cierta
electricidad positiva, y el otro con la
misma cantidad negativa. Decidió de
forma arbitraria llamar positiva a la
electricidad vítrea de Du Fay y negativa a
la resinosa.

6. A lo largo del siglo XIX los científicos profundizaron en el conocimiento sobre
fenómenos eléctricos gracias a:
La pila eléctrica construida por
Alessandro Volta en 1800. Fue
Los tubos de descarga,
muy utilizado para generar
contienen gas a baja presión al
electricidad y producir cambios
que se aplica un elevado voltaje.
químicos. Con ella, Faraday,
En esos momentos se observa la
observó que al hacer pasar
aparición de unos rayos
corriente eléctrica por ciertas
catódicos, ya que proceden del
disoluciones, se producía materia
cátodo (electrodo negativo)
cargada eléctricamente que se
movía por la disolución (ion).
La conclusión de estos hechos es que la materia tiene
naturaleza eléctrica, que solo se puede explicar asumiendo
que el átomo tiene cargas eléctricas en su interior. Por
tanto el átomo no es indivisible

7. En el año 1897, el físico inglés Thomson descubrió el electrón al
estudiar los rayos catódicos producidos en tubos con distintos gases,
observando:
1. Su naturaleza es siempre la misma, independientemente del gas
utilizado.
2. Están constituidos por partículas muy pequeñas de carga eléctrica
negativa
Estas partículas subatómicas son constituyentes del átomo y
las denominó electrones.
Thomson midió la relación entre la carga del electrón e y su masa m,
encontrando la relación:
e
 1,76  1011C / kg
m

8. Tubo de rayos catódicos de
Thomson
En 1911, Millikan determinó la carga del electrón, e, encontrando que
es la carga más pequeña posible.
1e  1,602  1019C

9. En 1895, Röentgen, trabajando con los tubos de descarga, descubrió unos
rayos caracterizados por:
1. No se desvían ante una placa cargada eléctricamente por lo que no tienen
carga.
2. Son capaces de atravesar materiales de gran espesor.
Al ser de naturaleza desconocida los denominó RAYOS X. Hoy día sabemos
que es un tipo de radiación electromagnética, similar a la luz, pero no visible
y de muy alta energía

10. Un año más tarde,
Becquerel, observó un nuevo
tipo de radiación a la que una
discípula suya, Marie Curie
dio el nombre de
radiactividad: emisión
espontánea de radiación
por parte de algunas
sustancias, que se
denominan radiactivas
Emisión alfa, α, partículas pesadas cargadas positivamente.
Basta una lámina de papel para detenerlas
Existen tres tipos Emisión beta, β, formada por electrones muy veloces. Son
más penetrantes que la emisión α.
de emisiones
radiactivas
Emisión gamma, γ, no son partículas materiales, son
radiaciones electro magnéticas de mucha energía. Para
detenerla se necesita una capa de plomo o un muro de
hormigón

11. Como estas radiaciones proceden del interior del átomo, los
científicos concluyeron que el átomo debía ser más complejo de
lo que pensaba Dalton

12. El modelo atómico de Thomson
surge en 1904 a raíz del
descubrimiento del electrón. Es el
primer modelo de átomo divisible.
Imaginó el átomo como una esfera
positiva uniforme en la que se
encontrarían incrustados los electrones
en cantidad suficiente para que
conjunto sea neutro. Este modelo
podía justificar la existencia de iones

13. En 1911, Rutherford ideó un experimento con el objetivo
de comprobar la validez del modelo de Thomson, en el que
bombardeó una lámina de oro muy fina con partículas ,
con una masa cuatro veces mayor que la de un átomo de
hidrógeno y una carga doble que la del electrón, pero
positiva.
Resultados de la experiencia
1. La mayor parte de las
partículas  atravesaban la
lámina sin desviarse.
2. Algunas partículas sufrían
desviaciones.
3. Raras veces, alguna
partícula rebotaba y volvía
hacia atrás.

14. Para explicar este hecho, Rutherford supuso que, en su camino, las
partículas habían encontrado una zona pesada y cargada
positivamente. Propuso su modelo nuclear del átomo:
1. El átomo consta de un núcleo central, muy pequeño, que tiene casi
la totalidad de la masa del átomo y está cargado positivamente.
2. El átomo es prácticamente vacío.
3. Alrededor del núcleo y a gran distancia del mismo se mueven los
electrones en la zona llamada corteza.
4. El átomo es eléctricamente neutro, ya que la carga positiva y la
negativa se compensan.

15. • Rutherford postuló, en 1919, que el núcleo debía estar formado
por unas partículas de masa igual a las del átomo de hidrógeno y
carga igual a la del electrón, pero positiva. Les llamó protones y él
mismo demostró, experimentalmente, su existencia.
• Cómo la masa de los átomos suele ser mayor que la que
corresponde al número de protones que hay en su núcleo,
Rutherford supuso que debía existir otra partícula en el núcleo de la
misma masa del protón pero sin carga eléctrica, a la que llamó
neutrón. Veinte años después, Chadwick, lo confirmó
experimentalmente.
• Así el átomo está formado por tres partículas subatómicas:
protones y neutrones en el núcleo, y electrones en la corteza. . El
electrón es una partícula elemental, pero no lo son el protón y el
neutrón. Una partícula es elemental si no está constituida por otras
mas sencillas

16. Partículas subatómicas
Nombre Símbolo Carga Masa
Resumimos las características de (u)
las tres partículas subatómicas, en
la tabla siguiente, tomando la carga Electrón e -1 1/1850
del electrón como unidad de carga y
la masa del átomo de hidrógeno
como unidad de masa atómica (u) Protón p +1 1
Neutrón n 0 1

17. Para designar el número • Número atómico (Z): es el número de
de partículas que protones que contiene un átomo. El hecho de
constituyen un átomo y que un átomo corresponda a un elemento
con ello su estructura, se químico u otro depende el número de
definieron los siguientes protones, es decir, del número atómico.
números: • Número másico (A): es la suma de protones
y neutrones del núcleo.
• El número de neutrones (N) que puede
haber en el núcleo es variable, pero esto no
cambia las propiedades químicas del átomo.
• Como los átomos son eléctricamente
A neutros el número de electrones es el mismo
X
que de protones.
A=Z+N
• El número másico coincide, prácticamente,
con la masa del átomo expresada en unidades
Z de masa atómica (u)
• Se llaman isótopos a los átomos de un
mismo elemento químico (igual Z) con
diferente número de neutrones (distinto valor
de A)

19. La disposición de los electrones en la corteza se denomina
configuración electrónica. De forma aproximada se puede obtener con
estas reglas:
1. Los electrones se agrupan en capas concéntricas o niveles, que se
denominan K, L, M, N, O, P y Q, siendo la capa K la más cercana al
núcleo.
2. El número máximo de electrones que puede haber en cada capa no
es cualquiera, sino 2n2 , siendo n el nivel que ocupa (1, 2, 3, 4, 5, 6 o 7)
3. Los electrones van ocupando las capas más próximas al núcleo que son
más estables (menor energía) pero siempre de modo que en la última
capa ocupada no haya más de ocho electrones.
4. Los electrones más externos son los electrones de valencia, y se
alojan en la última capa, llamada capa de valencia y son los
responsables de las propiedades químicas de los elementos
químicos

20. Cuando un
átomo pierde
electrones, se
ionizará,
convirtiéndose
en un ion
positivo, o
A los átomos que
catión
tienen electrones en
exceso o en defecto
les llamamos iones.
Si un átomo
captura
electrones, se
convertirá en un
ion negativo o
anión
Los electrones se pierden del nivel más externo y los que se ganan se colocan en la capa
más cercana al núcleo donde haya sitio