3º de eso

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
Los filósofos griegos
consideraron dos posibilidades
sobre como estaba constituida
la materia
Que la materia sea continua, es
decir, infinitamente divisible.
Hipótesis defendida por
EMPÉDOCLES y ARISTÓTELES.
Defendieron su teoría de los cuatro
elementos.
Que la divisibilidad de la materia
tenga un límite, es decir, que sea
discontinua. Suponen 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, 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 los materiales 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. Con
ella, Faraday, observó que al
pasar corriente eléctrica por
ciertas disoluciones, se producía
materia cargada eléctricamente
que se movía por la disolución
(ion).
Los tubos de descarga,
contienen gas a baja presión al
que se aplica un elevado voltaje.
En esos momentos se observa la
aparición de unos rayos
catódicos, ya que proceden del
cátodo (electrodo negativo)
Conclusión: 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 de descarga 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:
kgC
m
e
/1076,1 11


8. Tubo de rayos catódicos de
Thomson
En 1911, Millikan determinó la carga del electrón, e, encontrando que
es la carga más pequeña posible.
Ce 19
10602,11 


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
Existen tres tipos
de emisiones
radiactivas
Emisión alfa, α, partículas pesadas cargadas positivamente.
Basta una lámina de papel para detenerlas
Emisión beta, β, formada por electrones muy veloces. Son
más penetrantes que la emisión α.
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. Características de las partículas
subatómicas, tomando la carga del
electrón como unidad de carga y la
masa del átomo de hidrógeno como
unidad de masa atómica (u)
Partículas subatómicas
Nombre Símbolo Carga Masa
(u)
Electrón e -1 1/1850
Protón p +1 1
Neutrón n 0 1

17. Para designar el número
de partículas que
constituyen un átomo y
con ello su estructura, se
definieron los siguientes
números:
• Número atómico (Z): es el número de
protones que contiene un átomo. El hecho de
que un átomo corresponda a un elemento
químico u otro depende el número de
protones, es decir, del número atómico.
• 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
neutros el número de electrones es el mismo
que de protones.
A=Z+N
• El número másico coincide, prácticamente,
con la masa del átomo expresada en unidades
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)
XA
Z

18. 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

19. A los átomos que
tienen electrones en
exceso o en defecto
les llamamos iones.
Cuando un
átomo pierde
electrones, se
ionizará,
convirtiéndose
en un ion
positivo, o
catión
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